药学院

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秦为课题组受邀发表两篇综述论文总结邻近标记技术进展

综述一:Spatiotemporally Resolved Profiling of Protein Movement by TransitID

近日,清华大学药学院秦为研究员受 Methods in Molecular Biology 邀请,发表了题为 Spatiotemporally Resolved Profiling of Protein Movement by TransitID 的详细实验方案综述。该文章系统介绍了邻近标记技术Transit ID的原理、操作流程及前沿应用,为研究细胞内蛋白质动态转运网络提供了标准化技术指南。

TransitID通过结合两种正交的邻近标记酶,捕捉在两个亚细胞区域间穿梭的蛋白质,结合高灵敏度质谱分析,从而实现细胞内和细胞间转运蛋白的大规模动态分析。

本文详细提供了从质粒设计、诱导标记、成像验证、串联富集、trypsin酶切、TMT标记和质谱数据分析的全流程标准化方案,并针对关键技术细节提出注释和解析,兼具方法论创新性与实践指导价值。

Methods in Molecular Biology是Springer旗下经典实验方法系列丛书,专注于生命科学领域关键技术指南的出版,其收录的Protocol均通过多轮实验验证,被全球实验室广泛采用为标准操作范本。清华大学药学院秦为助理教授为本文的通讯作者,清华大学药学院博士生郭弘扬为本文的第一作者。

综述二:Chemistry, an Asian Journal

近日,清华大学药学院秦为研究员受邀于Chemistry, an Asian Journal杂志,发表了题为Mapping RNA-protein interactions via proximity labeling-based approaches的综述文章,系统性梳理并介绍了利用邻近标记技术研究蛋白质与RNA相互作用的进展。

RNA-蛋白质相互作用

RNA-蛋白质相互作用在转录、翻译、应激响应等生物学过程中发挥关键作用,但传统研究方法如基于交联的RIP和CLIP等方法存在效率低、假阳性高、难以捕获瞬时互作等局限。随着邻近标记技术的突破与发展,研究者能够在活细胞环境下无交联且高时空分辨地绘制RNA-蛋白质互作网络。

本文首先对非邻近标记的方法,如以蛋白质为中心的CLIP和RIP,以及以RNA为中心的oligo(dT)杂交富集法等技术进行了介绍,并对它们的不足之处进行了简要讨论。作为一种近十年新兴的相互作用检测方法,邻近标记技术自从被开发以来就得到了广泛的应用,而其种类也得到了充分的扩展,包括但不限于生物素连接酶如TurboID介导的邻近标记,过氧化物酶如APEX2介导的邻近标记,以及光敏蛋白或光敏小分子所介导的邻近标记等。

本文接下来对邻近标记技术的发展过程、机理,以及优劣之处进行了简要介绍,并对其在RNA-蛋白质相互作用探究当中的应用进行了分类分析。对于以蛋白质为核心的方法,文章以最初的APEX-RIP及Proximity-CLIP等区域特异性的RNA邻近标记技术作为起始,随后又介绍了具有里程碑意义的APEX-seq及其扩展与改进,最后还简要介绍了利用光敏小分子进行邻近标记的技术如CAP-seq, μMap-seq等。在以RNA为核心的方法方面,文章以特定RNA的不同定位方法为线索,分别介绍了包括利用核酸茎环结构适配体、利用dCas13等特异性RNA靶向蛋白,以及原位分子杂交等RNA定位手段,并介绍了以此衍生出来的定位后对其周边互作蛋白进行邻近标记的方法如RaPID, CRUIS, HyPro等。在文章最后,作者对邻近标记的半径即RNA-蛋白质相互作用图谱绘制的空间分辨率以及该领域未来的展望方向也进行了讨论。

清华大学药学院秦为助理教授为本文的通讯作者,清华大学药学院2023级博士生陈泳佐与本科生陈雨欣为本文共同第一作者。以上两篇论文得到了国家重点研发计划,国家自然科学基金,清华-北大生命科学联合中心,清华大学笃实计划,北京生物结构前沿研究中心,北京分子科学国家研究中心开放课题,深圳市医学研究基金等基金支持。

科学家小档案

秦为 清华大学药学院

秦为博士2014年本科毕业于北京理工大学生命学院,2019年毕业于北京大学前沿交叉学院,获博士学位。博士期间师从北京大学化学与分子工程学院王初教授和陈兴教授,发展了一系列化学蛋白质组学策略研究O-GlcNAc糖基化修饰和衣康酸修饰。2019年到2023年在美国斯坦福大学从事博士后研究工作,合作导师为著名化学生物学家Alice Y. Ting教授, 从事邻近标记等化学生物学研究。在此期间发展了具有时空分辨率的功能性邻近标记技术,实现亚细胞区域内特定蛋白类型的大规模分析。同时发展了针对蛋白质空间动态转运的新型邻近标记技术TransitID,并利用该方法首次实现了细胞内不同细胞器之间以及细胞细胞之间蛋白转运的大规模分析。秦为博士于2023年3月加入清华大学药学院展开独立研究,研究方向为发展化学生物学和蛋白质组学技术,以及探索宿主病原体相互作用界面中生物大分子的动态修饰和相互作用。

课题组长期招聘化学生物学,神经生物学,生物信息学,有机化学等交叉学科博士后。有意者邮件联系weiqin@tsinghua.edu.cn