推荐一篇发表在ACS Chem. Biol.上的论文，题目为“Intracellular Photocatalytic Proximity Labeling (iPPL) for Dynamic Analysis of Chromatin-Binding Proteins Targeting Histone H3”，通讯作者是来自东京科学大学Hiroyuki Nakamura的教授，他的研究兴趣包括合成方法学、药物化学、化学生物学和中子捕获治疗。

蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）在细胞代谢、信号转导和基因表达等关键生物过程中发挥着重要作用。传统的亲和纯化技术（如免疫沉淀）主要用于检测强相互作用，无法捕捉到弱或瞬时的PPI。因此，近年来发展了蛋白质邻近标记方法，以扩展对不同类型PPI的研究。这些方法包括酶催化标记（如BioID、APEX）和光催化标记（如μMap），它们提高了PPI分析的空间分辨率。然而，BioID方法需要较长时间的标记（6−24小时），而APEX则依赖过氧化氢激活，限制了对红氧敏感蛋白的应用。此外，使用有机光催化剂的邻近标记方法通常仅限于特定细胞器，未能在各种细胞内环境中广泛应用。因此，亟需开发一种能够适应不同细胞环境、并具备更高时空分辨率的PPI分析平台。

本文作者开发了一种细胞内光催化邻近标记（iPPL）技术，该技术基于光催化反应实现蛋白质的邻近标记，用于精确分析PPI。其核心原理是利用HaloTag技术标记目标蛋白（POI），并将细胞渗透性的有机光催化剂与HaloTag配体偶联，使催化剂定位到细胞内的目标蛋白。通过蓝光照射激活光催化剂，使标记试剂生成自由基，与目标蛋白附近的其他蛋白质发生反应从而实现邻近标记。由于光催化剂生成的自由基具有较短的寿命和小的扩散半径，iPPL能够在几纳米范围内精确捕捉并标记蛋白质相互作用。与传统方法相比，iPPL能够在不同细胞环境中进行高时空分辨率的PPI分析，提供更精确的蛋白质相互作用信息。

作者选择了组蛋白H3作为目标蛋白（POI），因此作者在HEK293FT细胞中建立了表达HaloTag-组蛋白H3的细胞系。首先用HaloTag配体结合的催化剂处理细胞，然后分别不同的蛋白质标记试剂2-4进行处理，包括酪胺、二亚胺以及作者自己开发的标记试剂（MAUra-DTB）。结果使用MAUra-DTB（2）和酪胺-DTB（3）进行的邻近标记反应有效，经过富集后再进行显影，发现使用MAUra-DTB标记的样本比酪胺-DTB标记的样本具有更强的条带信号，表明MAUra具有更优越的标记效率。

通过优化光催化标记条件，使用 MAUra-DTB 作为标记试剂，结合蓝光照射，成功检测到自标记的 HaloTag-H3 和其他标记的蛋白。使用链霉亲和素磁珠富集标记蛋白后，通过 LC-MS/MS 分析鉴定了 193 个与组蛋白 H3 相互作用的蛋白，其中大部分为核内定位的蛋白。其中作者重点关注了组蛋白赖氨酸 N-甲基转移酶 EZH2，因此首先通过WB对该结果进行确认，并结合质谱对标记位点进行了分析，发现Y244作为标记位点，是EZH2 表面暴露的酪氨酸残基，且与组蛋白 H3 N端的距离为 3.7 纳米。

总之，作者开发了一种新颖的PPI分析方法，利用细胞内光催化反应对组蛋白H3的相互作用组进行分析。