介绍一篇发表在Nature Chemical Biology上的文章，题目为“ALFA nanobody-guided endogenous labeling”，通讯作者是中科院生物物理所的徐平勇研究员和袁琳副研究员，他们的研究方向包括发展新型荧光蛋白、小分子探针及其相关的超高分辩显微成像技术。

对内源蛋白进行精确标记和功能研究是理解其生理作用的关键。然而，传统的蛋白质标记方法均存在一些局限性。荧光蛋白体积较大，基因敲入效率较低；常用的短肽标签（如HA、FLAG）对蛋白质的干扰较少，但缺乏自发荧光，无法用于高通量筛选；过表达系统则会破坏蛋白的天然表达水平。因此，作者希望开发一种保持蛋白的内源表达水平，又能用于高通量筛选的标记技术。

为了解决上述问题，作者开发了一种名为ANGEL （ALFA nanobody-guided endogenous labeling）的方法，利用一个仅13个氨基酸的小肽标签（ALFA tag），通过CRISPR技术精准敲入内源基因的特定位点；随后利用特异性识别ALFA标签的纳米抗体（NbALFA），该抗体与荧光蛋白融合表达，作为通用探针实现对内源蛋白的荧光标记。通过流式分选获得稳定表达带有ALFA标签蛋白的细胞后，可通过PiggyBac转座子系统等技术，将NbALFA元件移除。

为了提高筛选效率，作者首先对NbALFA进行了改造。通过引入“N端降解子”（如Arg），使NbALFA在无ALFA标签时通过蛋白酶体系统迅速降解，而在有ALFA标签时稳定存在，从而提高信噪比。

之后，作者将这一技术成功用于对内源蛋白进行标记、动态追踪和相互作用组研究等。例如，CKAP4与SON蛋白难以通过过表达技术标记，作者利用本文发展的技术分别筛选出了被ALFA tag标记的CKAP4与SON的细胞，并通过免疫共沉淀的方法对二者在内源条件下的相互作用组进行鉴定与验证。

总之，作者发展了一种ALFA纳米抗体介导的内源蛋白标记技术，可保持蛋白的内源表达水平，并用于高通量筛选。

本文作者：YAQ

责任编辑：LYC

DOI：10.1038/s41589-025-02019-7

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41589-025-02019-7