基于荧光团相变方法对活细胞中小分子诱导的蛋白质-蛋白质相互作用进行动态成像

摘要： 蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）介导细胞内的信号转导。调控PPIs的小分子是生物学和生物医学研究的重要工具。通过动态成像技术观察小分子诱导的PPIs，可在活细胞中表征并验证这些分子。因此，开发能动态可视化活细胞中小分子诱导蛋白质结合与解离的细胞检测方法至关重要。本研究基于荧光团相变原理，设计了一种名为SPPIER（基于相分离的蛋白相互作用报告系统）的PPI检测体系。该系统利用绿色荧光蛋白（GFP）实现遗传编码，在小分子诱导PPI时，能在活细胞中快速形成高荧光强度的GFP液滴。SPPIER可检测免疫调节药物（IMiDs）诱导的cereblon与转录因子Ikaros之间的PPI，也能识别IMiDs类似物（如CC-885）诱导的cereblon与GSPT1结合。该系统经改造后还可用于监测小分子诱导的蛋白质解离过程，例如nutlin引起的HDM2与p53解离。SPPIER具有高亮度和快速动力学特性，能实现对活细胞中PPIs的稳健动态可视化。