2020年5月29日，beat365官方网站、合成與功能生物分子中心、北大-清華生命科學聯合中心鄒鵬課題組與國家蛋白質中心楊靖課題組合作，在《細胞化學生物學》雜志上發表了題為“A Clickable APEX Probe for Proximity-Dependent Proteomic Profiling in Yeast”的研究論文。論文報道了一種針對酵母細胞開發的新探針工具Alk-Ph，實現了對活體酵母細胞中空間特異性蛋白質組的标記與高通量鑒定。

研究真核細胞中蛋白質組的空間分布對于闡明調控細胞生命過程的分子機制有着重要的意義。酵母是一類被廣泛使用的模式生物，常被用于研究營養代謝、細胞增殖、應激響應等重要生物學過程。然而目前為止，研究酵母細胞空間特異性蛋白質組都需要預先破壞其細胞壁，因而不能研究活細胞。鄒鵬課題組采用酶促自由基标記策略，在前期工作的基礎上發展了一種具有良好細胞壁通透性能的新探針——炔基-苯酚（Alk-Ph）。在活細胞中進行标記後，帶有探針的靶蛋白可通過點擊化學反應連接上生物素或熒光基團，以便後續的富集或成像（如圖1）。借助定量蛋白質組學技術，該方法共鑒定到酵母線粒體基質中165個蛋白質，特異性高達94%，覆蓋度為已有方法的兩倍以上。

該論文還報導了Alk-Ph的另外兩種用途。一是能夠用于鑒定标記肽段上的修飾位點，從而助力分析膜蛋白的跨膜拓撲結構。二是能夠對酵母細胞中的RNA分子進行标記，為研究酵母轉錄組空間分布奠定了基礎。這些工作進一步證明了該方法具有高度的空間特異性和良好的覆蓋度，将鄰近标記策略推廣至微生物學領域。

圖1. 利用Alk-Ph探針标記酵母細胞線粒體基質蛋白質組

鄒鵬課題組的博士研究生李逸是本文的第一作者，楊靖研究員和鄒鵬研究員是該論文的共同通訊作者。楊靖課題組的研究生田彩平、劉科科和鄒鵬課題組博士研究生周穎也部分參與了該項課題研究。該研究得到了科技部、國家自然科學基金委、生物有機與分子工程教育部重點實驗室、北京分子科學國家研究中心、蛋白質組重點實驗室、北大-清華生命科學聯合中心等部門的經費支持。

原文鍊接：https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(20)30152-5