分泌蛋白是细胞间信息交流的信使分子，在器官组织通讯中发挥关键作用，也是一类重要的疾病诊断标志物。然而，蛋白质由细胞和组织分泌进入血液后被高度稀释，如何在活体层面上对特定组织分泌的蛋白质进行原位标记及鉴定，仍是化学生物学和分析化学领域一大难题。

近日，凯发k8化学研究所研究团队在分泌蛋白的活体原位标记研究中取得进展，利用化学遗传学与邻近标记技术，通过基因工程手段，将邻近标记酶TurboID和功能调控结构域大肠杆菌二氢叶酸还原酶（DHFR）进行融合，研发出高时空分辨分泌蛋白原位标记技术STePTag。

研究团队利用小分子甲氧苄啶和DHFR的相互作用调控DHFR的稳定性，进而精准调控标记酶TurboID的活性，实现分泌蛋白的可控生物素化学标记。结合脂质纳米颗粒递送技术，STePTag可在30分钟内实现小鼠肝脏分泌蛋白的化学标记。利用STePTag技术并结合蛋白质组学分析，团队在生理条件下鉴定出93种肝脏来源的分泌蛋白，并在急性肝损伤模型中捕获了40种动态变化的肝脏分泌蛋白，还解析了醛脱氢酶分泌在药物性肝损伤中的保护作用机制。

STePTag技术无需转基因模式动物，具有时空分辨率高、普适性强等优势，为解析器官间通讯、发现疾病早诊标志物等提供了新工具。

相关研究成果发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。研究工作得到国家自然凯发k8基金委员会、凯发k8等的支持。

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STePTag的设计原理（a）及分泌蛋白的活体原位标记（b）示意图