大連化物所開發出新型蛋白質鄰近標記工具

中國科學院大連化學物理研究所研究員張麗華、趙群團隊與研究員劉宇團隊合作，開發出一種超光敏熒光蛋白仿生標簽工具。該工具可在相變蛋白質聚集后的緊實微環境中激活光催化反應活性，實現周圍互作蛋白質的化學鄰近標記，以及相分離蛋白質組組分變化規律的特異性解析。相關研究成果近日發表于《先進科學》。

肌萎縮性脊髓側索硬化癥，即“漸凍癥”是一種致命的神經退行性疾病，通過侵襲運動神經而導致肌肉無力與萎縮。病理研究結果表明，TDP43蛋白的相分離和相變聚集過程與漸凍癥的發生、發展機制密切相關。

研究團隊以天然熒光蛋白的發色團為基礎，通過調節探針的電子效應和重原子取代等化學策略，增強了發色團衍生物的三重態激發態光敏化性質，提高了其活性氧生成效率。與天然光敏熒光蛋白KillerRed方法相比，團隊開發的最佳探針活性氧生成方法的效率提高超1000倍。團隊利用串聯質譜解析了該I型光敏劑標定蛋白質的分子機制，包括活性中間體、氨基酸標記位點和標記反應機理等，并通過蛋白質組學定量分析技術，鑒定了漸凍癥致病TDP43蛋白在細胞核內相分離之前、相分離之后，以及進一步固化遷移至細胞質形成蛋白質聚集體后的相互作用蛋白質組，解析了蛋白質伴隨構象變化和亞細胞器穿梭過程互作組的動態變化規律。

該研究發現，細胞骨架蛋白高度參與了TDP43應激相變過程。

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202413063