分享一篇发表在Nat. Chem. Bio.上的文章，文章的题目是Detection of cell–cell interactions via photocatalytic cell tagging，通讯作者是明尼苏达大学化学系Olugbeminiyi Fadeyi课题组，其课题组致力于开发一个整合化学和生物学的平台，研究人类疾病的新机制基础，以开发新的治疗方法。
细胞是生命活动的基本单元，不同细胞之间的相互作用和信息传递在包括免疫响应、器官发育、神经传导在内的众多生命活动中都扮演着关键角色。陈鹏课题组19年“酶介导的未知细胞相互作用”需要工程酶（SortaseA）的嵌入；另一种是需要光催化靶定小分子产生单线性态氧1O2氧化临近蛋白的组氨酸，然后通过特定方法富集。然而目前仍然缺乏一种简单、模块化的方法，可以很容易地将标记货物定位到目标蛋白上。我们介绍了PhoTag体系（单域抗体VHH偶联flavin）研究细胞细胞相互作用。用可见光照射后光，flavin催化剂产生用于苯氧基自由基标签靶向标记临近细胞。使用这项技术，我们实现了T细胞-APC细胞系统的选择性突触标记。结合多组学单细胞测序，我们监测了PBMC细胞与Raji PD-L1 B细胞之间的相互作用。 首先在蛋白层面上，作者验证了光催化flavin条件下蛋白能够标记biotin的效率，并在不同蛋白上做了验证，接着作者引入点击化学合成了Antibody-RFT conjugate（AFC），通过流式细胞术验证了带有特定靶标的细胞能够被biotin标记上。图2 一抗/二抗介导的PhoTag体系实现了双细胞系统的生物素化标记作者首先在T细胞（Jurkat PD-1）-APC细胞（Raji PD-L1）共培养体系中使用抗体介导的PhoTag体系实现了临近细胞的生物素化标记。图3 VHH介导的PhoTag体系选择性实现细胞免疫突触生物素化由于细胞膜间距离受限，作者推断一抗/二抗介导的PhoTag体系不利于免疫突触的标记。于是作者利用噬菌体展示的方法筛选得到体积较小的靶向PDL1的VHH-Fc-Azide(不影响PDL1与PD1的结合)，结合点击化学DBCO-RFT得到VHH-Fc-RFT，并通过流式细胞术以及共聚焦结果验证了VHH介导的PhoTag体系对免疫突触的选择性标记。图4 高生物素化细胞和低生物素化细胞的差异基因表达分析图5 使用PhoTag体系和单细胞测序分析PBMC为了深入了解驱动T细胞-APC细胞相互作用的因素，作者将PBMC细胞与预先标记有抗PD-L1 VHH-Fc-RFT的Raji PD-L1细胞混合，孵育30分钟，然后用可见光照射5分钟。BIRT 377（抑制T细胞与APC细胞相互作用）的加入导致临近细胞标记减少，表明标记是由于天然的T细胞-APC细胞相互作用而发生的。接下来，作者利用抗CD3磁珠富含T细胞，链霉亲和素-寡核苷酸定量，并通过单细胞测序进行分析，同时从每个细胞获得生物素化，表面蛋白和mRNA水平。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41589-022-01044-0原文引用：https://doi.org/10.1038/s41589-022-01044-0
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