SNAP-tag蛋白标记技术在生物学领域应用与研究进展.pdfVIP

生物物理学报 2014年 6月 第 30卷 第4期：251-263 AC1。A B10PHYSICA SINfCA VO1．30No．4 Jun．2014：251-263 1 l ， 卓 媛， SNAP．tag蛋白标记技术在生物学 领域的应用研究进展 韩 王 超 ， 王 丽 丽 ，一， 续繁星 ， 李 李晓宇 ， 徐永平 ， 1．大连理工大学生命科学与技术学院，辽宁大连 116024； 2．大连理工大学精细化工国家重点实验室，辽宁大连 116024； 3．教育部动物性食品安全保障技术工程研究中心，辽宁大连 116620 收稿 日期 ：2014．04．10；接受日期：2014．06．20 基金项 目： 8“63”计划项 ~[(2013AA102805—03) 通讯作者 ：徐永平，E-mail：xyp _ dlut@126．tom 摘要：蛋 白质特异性标记方法的发展对于研究细胞 内多种生理生化过程具有十分重要 的意义。 近年来，多种蛋 白质特异性标记技术被开发应用。SNAP．tag凭借对靶蛋 白标记所具有的高特异 性和稳定性，以及配体功能的多样性等独特优势，从众多靶 向标记技术 中脱颖而出。迄今为止 ， SNAP 。tag技术 已在生物学的众多领域中成为具有 巨大潜力的研究手段。在此 ，重点对 SNAP-tag 技术在荧光成像 、蛋 白质功能和性质研究，以及疾病诊断治疗等领域 的应用进展进行综述。 关键词：SNAP．tag；特异性标记 ；荧光成像；蛋 白质；疾病诊断；致病机理 中图分类号：Q503，Q71 DoI：】0-3724／SP．J．1260．2014．40046 引 言 蛋白质是细胞的基本组成成分，是生命功能的体现者。研究蛋白质的结构、功能及其 在细胞内的运动特征、相互作用和化学微环境等，对于了解细胞复杂的生命过程至关重要。 近年来，蛋白质特异性标记技术 ，尤其是基因编码融合标签技术的不断发展，满足了这些 研究的需求。绿色荧光蛋 白 (greenfluorescentprotein，GFP)的发现及应用，是活细胞蛋白 特异性标记方法发展的～个里程碑，它可 以在不额外加入任何底物的情况下发出荧光，结 合荧光成像技术可实现对活细胞内蛋白质的可视化监测。但GFP的荧光光谱较为单一，发 光具有氧依赖性，且存在应答较为缓慢、灵敏度不高等缺点[1]，使得GFP在生物物理及机 理方面的研究中存在一定的局限性。 近十年来 ，蛋 白质特异性 的小分子荧光染料标记技术 的发展克服 了荧光蛋 白 ffluorescentprotein，FP)在蛋白质等诸多领域应用中的局限性。该类技术通过标准的基因 工程手段构建靶蛋 白与多肽、蛋白标签的重组蛋 白，利用荧光探针配体与相应多肽、蛋白 标签的特异性高效识别，实现对靶蛋白的定点荧光标记。目前，已开发的蛋 白质特异性标 251 生物物理学报 2014年 第 3O卷 第 4期 记方法主要有：双砷 ．四半胱氨酸体系[2]、SNAP—tag(DNA烷基转移酶标签)，HaloTag(卤 代烷烃标 签)嘲、TMP-tag(三 甲氧基苄胺嘧啶标签)和 ACPItag(酰基载体蛋 白标签)同等 。 其中，SNAP．tag凭借其较高的特异性、稳定性及配体的多样性获得迅速发展，在蛋白质标 记等众多领域获得越来越广泛的应用 (如图 1)。 厌氧生物 微结构成像 小鼠 微环境检测