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中国科学院生物物理研究所徐平勇研究组在在内源蛋白标记上取得突破，开发了普适性强的内源蛋白标记技术ANGEL，突破性地解决了无荧光小肽基因敲入时无法进行高通量筛选的瓶颈。相关论文8月29日发表于《自然-化学生物学》。
人类基因组包含约2万个蛋白质编码基因，经过可变剪接和翻译后修饰可形成上百万种蛋白质变体。深入理解这些蛋白质的定位、表达和相互作用，需要准确的内源水平研究。目前，常见的通过融合荧光基因过表达的方法存在明显局限。
纳米抗体因体积极小、稳定性高、亲和力强而广泛应用。研究人员注意到，ALFA标签是一种仅含13个氨基酸、结构稳定的小标签，可与特异性纳米抗体NbALFA结合。更重要的是，NbALFA的稳定性取决于ALFA标签的存在：在标签缺失时易被降解，而在标签存在时荧光信号增强。
基于这一特性，研究团队提出了“抗原稳定抗体”概念，并通过定向进化获得新型突变体mutNbALFA。该突变体在无标签时迅速降解，而在标签存在时释放强荧光信号，由此实现了对小肽基因敲入克隆的高效识别。团队进一步建立了稳定表达NbALFA-荧光融合蛋白的细胞系，结合CRISPR技术，将ALFA标签精准敲入目标基因，从而通过荧光变化直接筛选成功编辑的细胞。
这一创新技术被命名为ANGEL（ALFA Nanobody-guided endogenous labeling）。研究表明，ANGEL能够高效标记多种内源蛋白，并具备向其他小肽标签拓展的潜力。它为内源蛋白功能研究提供了便捷可靠的“一站式”工具，克服了传统过表达方法的局限，有望在蛋白质动态调控研究和药物开发中发挥重要作用。
该工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及中国科学院战略性先导科技专项等项目的资助。
相关论文信息：
https://www.nature.com/articles/s41589-025-02019-7
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