分泌蛋白是细胞间信息交流的信使分子，在器官组织通讯中发挥着关键作用，也是一类重要的疾病诊断标志物。然而，蛋白质由细胞和组织分泌进入血液后被高度稀释，如何在活体层面上对特定组织分泌的蛋白质进行原位标记及鉴定，一直是化学生物学和分析化学领域面临的挑战。

在国家自然科学基金委员会、中国科学院及北京分子科学国家研究中心的支持下，我室汪铭课题组在分泌蛋白的活体原位标记方面取得了新进展。他们利用化学遗传学与邻近标记技术，通过基因工程手段，将邻近标记酶TurboID和功能调控结构域大肠杆菌二氢叶酸还原酶（DHFR）进行融合，发展了一种名为STePTag（Spatio-Temporal Protein Tagging）的高时空分辨分泌蛋白原位标记技术。研究团队利用小分子甲氧苄啶（TMP）和DHFR的相互作用调控DHFR的稳定性，进而精准调控标记酶TurboID的活性，实现分泌蛋白的可控生物素化学标记。结合脂质纳米颗粒递送技术，STePTag可在30分钟内实现小鼠肝脏分泌蛋白的化学标记。利用STePTag技术并结合蛋白质组学分析，他们不仅在生理条件下鉴定出93种肝脏来源的分泌蛋白，更在急性肝损伤模型中成功捕获40种动态变化的肝脏分泌蛋白，并解析了醛脱氢酶（Aldh1a1）分泌在药物性肝损伤中的保护作用机制。

STePTag技术无需转基因模式动物，具有时空分辨率高、普适性强等优势，为解析器官间通讯、发现疾病早诊标志物等提供了新工具。相关成果近期发表于Angew. Chem. Int. Ed.期刊（DOI: 10.1002/anie.5498199），第一作者为博士后郑琪臻和博士生姚瑞，汪铭研究员为通讯作者。

STePTag的设计原理（a）及分泌蛋白的活体原位标记（b）示意图