基于局部水解邻近报告(LHPR)平台的蛋白质层级结构解析技术及其在糖基化动态监测中的应用

来自国际团队的研究人员开发了局部水解邻近报告(LHPR)平台，通过将新德里金属-β-内酰胺酶1(NDM-1)与靶标识别分子偶联，结合点击化学反应底物笼蔽荧光探针，实现了糖蛋白层级结构的原位解析。该技术可定量绘制生理转换过程中蛋白质特异性糖型(glycoforms)和糖基化化学计量动态，为糖基化生物标志物开发和精准医疗提供了新工具。

　　

这项突破性研究构建了基于局部水解的邻近报告系统(Localized Hydrolysis-based Proximity Reporting, LHPR)，巧妙利用水解酶新德里金属-β-内酰胺酶1(NDM-1)的底物特异性切割能力，将其改造为生物分子空间邻近关系的"分子标尺"。研究团队设计了两类精密探针：蛋白质探针通过靶向识别单元与NDM-1偶联，糖链探针则采用点击化学(click chemistry)可激活的荧光分子笼蔽底物。当两者因生物分子相互作用进入纳米级邻近范围时，NDM-1会特异性切割糖探针的淬灭基团，释放荧光信号。

该平台成功实现了三大创新：1) 在天然生理环境下原位解析糖蛋白的层级拓扑结构；2) 定量追踪单个蛋白质不同糖型(glycoforms)的动态变化；3) 建立蛋白质特异性糖基化化学计量分析方法。通过编程调控NDM-1的酶活性，研究人员在多种生物样本中实现了蛋白质特异性糖链的可视化成像，为糖基化修饰与疾病关联研究提供了前所未有的时空分辨率。

这项技术突破标志着糖生物学研究进入精准定量时代，不仅为糖基化疾病生物标志物(如肿瘤相关糖抗原TACA)的发现开辟了新途径，更为发展基于糖基干预(glyco-intervention)的个性化治疗方案奠定了方法学基础。其独特的酶促信号放大机制和模块化探针设计理念，也为膜受体聚类分析、细胞器互作网络研究等前沿领域提供了普适性技术框架。