分享一篇发表在JACS的文章：Luciferase Controlled Protein Interactions。文章的通讯作者是日内瓦大学的Nicolas Winssinger教授，其主要研究方向是通过小分子来调节生物过程。
诱导蛋白二聚对于我们研究蛋白功能，控制蛋白定位来说有十分重要的意义，目前已经开发了化学小分子诱导蛋白二聚的方法，在此基础上也有通过cage基团来结合化学小分子，之后通过外加光照来使cage基团脱去，从而诱导蛋白二聚的光引发的诱导二聚方法。但是外加光照存在一些问题，比如光在组织的穿透性以及光毒性。因此作者设计了通过荧光素酶发光来诱导cage基团脱去，从而诱导蛋白二聚的探针。
这个探针主要由三部分组成，即可以与大肠杆菌二氢叶酸还原酶eDHFR可逆结合的配体TMP；阻止TMP与eDHFR结合，并且可以与荧光素酶发出的光发生生物荧光能量共振转移的cage基团香豆素；以及起连接作用，并可以与荧光素酶结合的连接基团氯代烷烃。这种探针可以通过氯代烷烃部分与荧光素酶结合，在不加入荧光素酶底物时，探针结合上荧光素酶，但荧光素酶没有发光，之后认为加入底物后，荧光素酶发光，会与cage基团发生生物荧光能量共振转移，从而使该基团decage，随后TMP就可以特异性的结合到二氢叶酸还原酶上，从而诱导蛋白二聚。
基于此作者首先设计了实验，即在Hela细胞中融合表达了具有核定位序列的荧光素酶以及带有成像基团的二氢叶酸还原酶，之后加入探针，在不加入底物时，二氢叶酸还原酶均匀分布在细胞中，而加入荧光素酶的底物后发现其集中分布于细胞核，表明这个方法可以有效诱导蛋白二聚，随后作者将这个体系应用于Pi3K/AKT信号通路中，证明了这个方法可以诱导p85与p110蛋白二聚，从而组成Pi3K来激活下游脂质通路，调节脂质代谢。
最后作者设计了可以光诱导解聚的探针，也就是将decage基团放于两个结合基团中间，因此在不存在荧光素酶底物的情况下这个探针可以结合二氢叶酸还原酶以及荧光素酶，而一旦加入底物后，荧光素酶发出荧光导致cage基团脱去，使两个蛋白解聚，之后作者也证明了这个探针有作用。
总之作者设计了一种可以通过不引入外加光照来诱导蛋白聚集或者解聚的方法，并证明了此方法十分有效。
本文作者：WXH
责任编辑：LYP
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11016
原文引用：DOI：10.1021/jacs.0c11016
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