邻近标记质谱法
邻近标记质谱法（Proximity Labeling Mass Spectrometry, PLMS）是用于研究蛋白质相互作用和蛋白质在细胞内空间分布等的技术。其基本原理是通过标记邻近的生物分子，以便于后续的质谱分析识别和量化。邻近标记质谱法结合了化学标记与高分辨率质谱的优势，能够识别蛋白质间的相互作用、蛋白质的空间定位以及动态变化等信息。邻近标记质谱法的核心在于“邻近标记”这一步骤。通过将标记分子与特定的蛋白或核酸相结合，利用生化反应使得标签分子在一定的空间范围内展开，并对邻近的目标分子进行标记。随后，这些被标记的分子通过质谱技术进行检测和分析。这一技术步骤的关键在于标记反应的高效性和特异性，以确保目标分子的准确标记及后续的精确检测。通过邻近标记质谱法，可以实现对复杂生物样本中低丰度蛋白质的高灵敏度检测，同时提供丰富的定量及定性信息。
邻近标记质谱法的应用领域极其广泛。例如，在癌症研究中，这种技术可以用于解析癌细胞特异性蛋白质相互作用网络，为靶向治疗提供潜在的药物靶标；在神经科学中，该方法能够帮助研究人员揭示神经细胞的通讯机制和突触连接的动态变化；在免疫学研究中，邻近标记质谱法可用于研究免疫细胞的信号传导路径，从而提高对免疫反应机制的理解。此外，该技术在新型诊断标志物的发现、疫苗开发以及环境科学中也展现出潜力。
一、常用的邻近标记方法
1、生物素连接酶介导的邻近标记（BioID）
将目标蛋白与生物素连接酶 BirA融合表达，BirA可以将生物素标记到与其空间距离较近（一般在 10 纳米左右）的蛋白质上。经过一段时间的标记后，细胞内与目标蛋白邻近的蛋白质被生物素标记，然后利用链霉亲和素磁珠富集生物素标记的蛋白质，再通过质谱分析鉴定这些蛋白质。
2、过氧化物酶介导的邻近标记（APEX）
将目标蛋白与过氧化物酶 APEX 融合，APEX 在过氧化氢存在的条件下，能将生物素 - 酚等底物氧化成具有活性的中间体，这些中间体可以与邻近的蛋白质上的氨基酸残基发生共价结合，从而实现对邻近蛋白质的生物素标记。后续同样通过链霉亲和素磁珠富集和质谱分析来鉴定标记的蛋白质。
二、邻近标记质谱法实验流程
1、构建融合蛋白表达载体
将编码目标蛋白的基因与编码标记酶（如 BirA * 或 APEX）的基因连接，构建成融合蛋白表达载体。
2、细胞转染或基因表达
将构建好的融合蛋白表达载体导入细胞中，使融合蛋白在细胞内表达。
3、标记反应
加入相应的标记底物和辅助试剂，如在 BioID 中加入生物素，在 APEX 中加入过氧化氢和生物素 - 酚等，让标记酶催化标记反应，使邻近目标蛋白的蛋白质被标记。
4、蛋白质富集与纯化
利用链霉亲和素磁珠等方法，特异性地富集生物素标记的蛋白质，并进行纯化，去除未标记的蛋白质和其他杂质。
5、质谱分析
将纯化后的蛋白质样品进行质谱分析，通过质谱仪检测蛋白质的质量和序列信息，再与蛋白质数据库进行比对，鉴定出被标记的蛋白质。
与传统的蛋白质相互作用研究方法（如酵母双杂交、免疫共沉淀等）相比，邻近标记质谱法可以在细胞内原位进行标记，更能反映蛋白质在天然状态下的相互作用和空间分布情况，能够提供蛋白质的空间分布信息。百泰派克生物科技提供专业的邻近标记质谱分析服务，致力于帮助研究人员实现复杂生物样本的高效分析。我们的团队拥有丰富的经验，能够为客户提供量身定制的解决方案，并保证结果的高度准确性和可靠性。欢迎各界科研人员与我们合作，共同探索生命科学的奥秘。
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