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邻近生物素标记技术的发展与应用
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作者 方甜园 周钰愉 +11 位作者 张楚霞 周晨萱 陈是燏 林志成 雷斌 陈露艺 应佳芹 陈慧 蒋一 黄渝涵 叶志涛 李丽萍 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第12期3010-3027,共18页
蛋白质-蛋白质相互作用形成的复杂网络是生物体内生化反应的核心事件,不仅调控正常生理功能,还与疾病发生发展密切相关。目前研究蛋白质相互作用的技术众多,其中邻近生物素标记技术是一种新兴的活细胞蛋白质组标记技术。利用生物素连接... 蛋白质-蛋白质相互作用形成的复杂网络是生物体内生化反应的核心事件,不仅调控正常生理功能,还与疾病发生发展密切相关。目前研究蛋白质相互作用的技术众多,其中邻近生物素标记技术是一种新兴的活细胞蛋白质组标记技术。利用生物素连接酶对邻近蛋白质或RNA分子进行特异性标记,可捕获瞬时、微弱或稳定的分子相互作用关系,还可系统性构建分子相互作用网络图谱。邻近生物素标记技术通过酶的持续优化与改进,在提升操作便捷性和标记效率的同时,衍生出多种新型标记技术体系。各邻近生物素标记技术各具特色:BioID无细胞毒性但标记效率低(需18~24 h),且生物素化产物低;TurboID虽能在10 min内完成高效标记,但这种高活性和高生物素亲和力会让其具有细胞毒性;AirID在低生物素浓度下即可实现低毒性标记,但标记耗时达数小时;UltraID凭借最小分子质量展现最高标记活性,但易过度标记;APEX既能简便操作又可解析蛋白质拓扑结构,但存在浓度依赖性缺陷——高浓度时产生二聚体伪影,低浓度时则灵敏度低;RNABioID专用于RNA-蛋白质相互作用研究,但非特异性结合问题突出;TransitID虽能解析亚细胞水平蛋白质转运的动态过程,但其时间分辨率仍需提高。本文系统综述了BioID、TurboID、AirID、UltraID、RNA-BioID、APEX及TransitID等邻近生物素标记技术的发展历程、作用原理和优缺点,并探讨了这些技术在生命体功能调控和疾病研究中的前沿应用。通过全面解析各技术的优缺点与创新潜力,阐明其在分子相互作用研究中的应用优势,以期为生命现象的分子机制研究提供方法指导和理论支撑。 展开更多
关键词 邻近生物素标记技术 蛋白质相互作用 BioID TurboID AirID UltraID APEX RNA-BioID transitid
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