细胞膜蛋白在物质运输、信号转导和细胞间识别等多种细胞功能中发挥着重要作用，与多种疾病的发生和发展密切相关，是小分子药物设计针对的主要靶点。细胞膜蛋白一般结构很复杂，具有多次跨膜结构，且需要磷脂双分子的支撑才能保持其原有构象和活性。小分子靶筛技术通常是在细胞裂解液水平上进行，获得的膜蛋白很难保持构象正确，保证生物活性。SPIDER邻近标记技术，通过独特的技术设计，完美解决了细胞膜蛋白构象与活性问题，是膜蛋白研究的重要技术工具。

SPIDER邻近标记技术是2023年由上海交通大学科研团队研发而来。SPIDER技术的原理基于结核分枝杆菌类泛素蛋白酶体系统中底物Pup分子在体外能够招募PafA连接酶发挥邻近标记作用。将小分子进行生物素标记后处理活细胞，当小分子与靶蛋白（Target）发生相互作用时，会同时与偶联了生物素的SA_m-Pup^E靠近。在PafA酶的催化作用下，Pup^E的C末端会与Target蛋白表面的赖氨酸残基共价相连，形成类泛素连接反应，进一步，通过LC-MS分析出小分子的潜在靶点蛋白。该过程将小分子与蛋白质之间的非共价结合相互作用转换为SA_m-Pup^E与靶蛋白的共价连接，从而能够稳定地用于后续靶蛋白的富集、鉴定和分析。

丨技术优势

  1. 在活细胞水平上进行靶点筛选，能够保证膜蛋白的活性；

  2. 将小分子与互作蛋白转为共价结合，形成类泛素化连接反应；

  3.  严苛洗脱条件降低非特异性干扰。

丨经典文章

研究案例：SPIDER筛选SARS-CoV-2S1蛋⽩受体结合区RBD的靶点蛋白

上海交通大学首次利用SPIDER技术检测了SARS-CoV-2S1蛋⽩受体结合区RBD的靶蛋白，同时进行了毒性测试，证明了整个类泛素反应的无毒害性。将SPIDER实验筛选结果与BioGRID数据库相比较取交集，筛选到SARS-CoV-2S1蛋⽩的膜上受体蛋白ACE2，后续通过体内与体外实验证明了二者之间的直接作用的关系。

丨参考文献

[1]. Jiang HW, Chen H, Zheng YX, et al. Specific pupylation as IDEntity reporter (SPIDER) for the identification of protein-biomolecule interactions. Sci China Life Sci. 2023;66(8):1869-1887. Published 2023 Apr 14.（上海交通大学）IF=8.0

[2]. Oh S, Mao X, Manfredo-Vieira S, et al. Precision targeting of autoantigen-specific B cells in muscle-specific tyrosine kinase myasthenia gravis with chimeric autoantibody receptor T cells. Nat Biotechnol. 2023;41(9):1229-1238. Published 2023 Jan 19.（宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院）IF=33.1

[3]. Wood CAP, Zhang J, Aydin D, et al. Structure and mechanism of blood-brain-barrier lipid transporter MFSD2A. Nature. 2021;596(7872):444-448. Published 2021 Aug 4. （斯坦福大学医学院）IF=50.5

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