使用单残基标记标签照亮活细胞中的微小蛋白质

SciLifeLab研究员，卡罗林斯卡研究所的SimonElsässer实验室报告了一种方法，该方法可以通过荧光在蛋白质(蛋白质)两端添加小扰动(单个氨基酸)进行荧光标记。该方法称为单残基终端标签(STELLA)。

30年前，绿色荧光蛋白GFP的克隆以及基因工程工具，使研究人员能够将荧光“信标”融合到任何目标蛋白上，从而使该领域发生了革命性变化，从而可以使用荧光显微镜在活细胞中直接观察到它。 。如今的显微镜可实现多色纳米分辨率的实时成像，使研究人员甚至可以分辨最小的亚细胞结构。但是，荧光蛋白有一个局限性：荧光标签的大小通常等于典型折叠蛋白的大小，因此给正在研究的蛋白增加了相当大的分子“货物”，并可能影响其功能。这可能成为研究微蛋白的特殊障碍，

由Karolinska Institutet SciLifeLab的SimonElsässer实验室的博士后研究员Lorenzo Lafranchi领导的一项研究报告了一种方法，该方法可以对蛋白质进行荧光标记，并具有微小的扰动(单个氨基酸)，即遗传地添加在(微)蛋白质的两端出于兴趣。该方法称为单残基终端标签，STELLA。它是基于一个合成结构单元(的非规范“设计者”氨基上的酸，而不是21种规范中的一种)，后者使用称为遗传密码扩展的技术与更大的标签结合在一起。然后，细胞迅速去除标签，在目标蛋白上留下单个末端设计氨基酸。设计者氨基酸将一个化学基团引入蛋白质中，该化学基团随后可与一种小的有机荧光染料结合，从而点亮活细胞内部感兴趣的蛋白质。相对于现有标记技术，其优势在于遗传密码的扩展，而STELLA可用于标记任何蛋白质的末端。

这项发表在《化学学会杂志》上的研究证明了STELLA在荧光标记多种人类蛋白和微蛋白中的作用，这些蛋白和微蛋白位于不同的亚细胞区室和细胞器中。除细胞蛋白外，该团队还能够标记和定位由引起Covid-19的SARS-CoV2产生的许多难以捉摸的多肽。