推荐一篇发表在Chem上的文章，题目为“Bioluminescence-activated proximity labeling for spatial multi-omics”，通讯作者是来自北京大学化学与分子工程学院的刘衍军、陈鹏教授和邹鹏教授。陈鹏课题组的研究兴趣主要集中在化学与生物学的前沿交叉领域，邹鹏课题组的主要研究方向是神经化学生物学。

传统的邻近标记技术在活体应用中面临诸多限制，如APEX中使用的H2O2具有细胞毒性，TurboID易受内源生物素的干扰等。本文中，作者开发了一种名为LAP（Luminescence-activated proximity labeling）的新技术——将光催化剂miniSOG与荧光素酶NanoLuc融合，利用NanoLuc产生的生物发光通过生物发光共振能量转移（BRET）机制激活miniSOG，产生单线态氧1O2，在体内实现邻近标记，此方法无需外部光照。

作者通过酵母展示定向进化，筛选出具有高标记活性的突变体，并进一步优化连接序列，最终获得标记效率提升4.8倍的LAP蛋白。该蛋白在活细胞中表现出优异的时空控制能力，能够在短时间内完成标记，可通过添加或去除呋喃嗪开关标记，且细胞毒性极低。

随后，作者拓展了LAP介导的蛋白质标记技术，将其应用于多个场景——将LAP与质谱技术联用（LAP-MS），作者分别在细胞水平和活体动物水平成功标记并捕获了亚细胞蛋白质组；将LAP用于绘制细胞间相互作用网络（LAP-CELL），通过将LAP与细胞表面的配体或受体融合，实现对配体-受体介导的细胞间相互作用的特异性标记；将LAP与二代测序结合（LAP-seq），通过将LAP定位到内质网膜（ERM），研究者能够特异性地标记和富集与分泌途径相关的mRNA，从而实现对亚细胞转录组的高特异性分析。

总的来说，作者开发了一种由生物发光共振能量转移激活的邻近标记平台。该平台通过荧光素酶的生物发光驱动光催化标记，因此该平台无需外源光照且并有良好的生物相容性。该技术解决了传统方法的局限性，并为深入研究生物分子的空间组织和相互作用提供了强大的工具。

本文作者：WZH

责任编辑：TZS

DOI：10.1016/j.chempr.2025.102595

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2025.102595