2020年5月29日，北京大学化学与分子工程学院、合成与功能生物分子中心、北大-清华生命科学联合中心邹鹏课题组与国家蛋白质中心杨靖课题组合作，在《细胞化学生物学》杂志上发表了题为“A Clickable APEX Probe for Proximity-Dependent Proteomic Profiling in Yeast”的研究论文。论文报道了一种针对酵母细胞开发的新探针工具Alk-Ph，实现了对活体酵母细胞中空间特异性蛋白质组的标记与高通量鉴定。

研究真核细胞中蛋白质组的空间分布对于阐明调控细胞生命过程的分子机制有着重要的意义。酵母是一类被广泛使用的模式生物，常被用于研究营养代谢、细胞增殖、应激响应等重要生物学过程。然而目前为止，研究酵母细胞空间特异性蛋白质组都需要预先破坏其细胞壁，因而不能研究活细胞。邹鹏课题组采用酶促自由基标记策略，在前期工作的基础上发展了一种具有良好细胞壁通透性能的新探针——炔基-苯酚（Alk-Ph）。在活细胞中进行标记后，带有探针的靶蛋白可通过点击化学反应连接上生物素或荧光基团，以便后续的富集或成像（如图1）。借助定量蛋白质组学技术，该方法共鉴定到酵母线粒体基质中165个蛋白质，特异性高达94%，覆盖度为已有方法的两倍以上。

该论文还报导了Alk-Ph的另外两种用途。一是能够用于鉴定标记肽段上的修饰位点，从而助力分析膜蛋白的跨膜拓扑结构。二是能够对酵母细胞中的RNA分子进行标记，为研究酵母转录组空间分布奠定了基础。这些工作进一步证明了该方法具有高度的空间特异性和良好的覆盖度，将邻近标记策略推广至微生物学领域。

图1. 利用Alk-Ph探针标记酵母细胞线粒体基质蛋白质组

邹鹏课题组的博士研究生李逸是本文的第一作者，杨靖研究员和邹鹏研究员是该论文的共同通讯作者。杨靖课题组的研究生田彩平、刘科科和邹鹏课题组博士研究生周颖也部分参与了该项课题研究。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、生物有机与分子工程教育部重点实验室、北京分子科学国家研究中心、蛋白质组重点实验室、北大-清华生命科学联合中心等部门的经费支持。

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