FlashID：一种超紧凑光催化邻近标记系统解析微蛋白相互作用网络

《Nature Communications》：Decoding microprotein interactome via a minimal genetically encoded photocatalytic proximity labeling system

　　

摘要

微蛋白（通常含有少于100个氨基酸）调节着多种细胞过程，但由于其体积微小且含量较低，因此对其相互作用的解析颇具挑战性，尤其是使用传统的基于酶的邻近标记方法时容易受到干扰。在此，我们开发了FlashID——一种超紧凑的基因编码邻近标记（PL）系统。该系统将六个氨基酸组成的四半胱氨酸标签（CCXXCC，质量小于700道尔顿）与可被可见光激活的光催化试剂FlAsH结合在一起。当标签与目标蛋白结合并受到可见光照射时，FlAsH会生成单线态氧，从而实现对邻近蛋白质的空间和时间可控的氧化标记。通过对细菌微蛋白AzuC的并行分析，FlashID成功检测到了已验证的相互作用蛋白GlpD，并发现了其他在测试条件下未被TurboID或IP-MS识别的生理相关伴侣蛋白。FlashID还能够解析多种微蛋白的细胞器特异性相互作用网络，例如RP11-469A——这是一种线粒体内膜蛋白，它能与PHB2相互作用以调控细胞增殖。此外，FlashID技术的应用范围已扩展到大肠杆菌（E. coli）、哺乳动物细胞、秀丽隐杆线虫（C. elegans）和拟南芥（Arabidopsis thaliana），使其成为一种能够最小化生物扰动的平台，有助于在体内解析微蛋白相互作用网络，并推动光催化邻近标记技术的发展。