充分认识药靶蛋白在活细胞中的表达水平、亚细胞定位、动态变化及相互作用，是药物作用机制研究和靶点发现的重要基础。荧光成像能够在原位、实时条件下对蛋白进行动态分析，但传统单荧光团标记策略常受荧光亮度不足、信噪比较低及光漂白等因素限制。围绕该问题，下注足球 王璐课题组从“系统总结荧光放大策略”到“开发新型荧光放大工具”形成了系列研究，相关成果分别以邀请综述“Fluorescence Amplification Tags for Single-Molecule Imaging and Tracking of Proteins, RNA, and DNA in Live Cells”和研究论文“A Compact Fluorogenic Peptide Tag for Bright Wash-Free Live-Cell Imaging”发表于国际化学权威期刊 Angewandte Chemie International Edition( Angew. Chem. Int. Ed. )。

研究团队在邀请综述中系统梳理了荧光放大标签的设计原理、工作机制及其在蛋白质、RNA和DNA单分子成像与追踪中的应用，重点介绍了SunTag、荧光激活型RNA适配体及CRISPR相关荧光放大技术，并探讨了该领域在标签尺寸、背景信号及生物相容性等方面面临的挑战，为新型荧光标记工具的开发提供了重要参考。

同时，研究团队进一步开发了可用于活细胞靶标蛋白动态成像分析的新型荧光激活型肽标签平台FluoP-tag。该体系由仅含31个氨基酸（约3.4 kDa）的短肽标签和细胞膜通透性荧光染料FluoP580组成，通过肽标签结合诱导染料由非荧光闭环结构转变为强荧光开环结构，实现活细胞免洗标记。团队进一步构建了1×、2×、4×和8×串联标签阵列，实现荧光信号的有效放大。其中，8× FluoP-tag分子量仅约29.5 kDa，在相同成像条件下，其荧光亮度和信噪比分别达到HaloTag体系的3.37倍和6.8倍。该体系已成功应用于不同亚细胞结构、生物分子凝聚体及细胞骨架等成像分析，并结合结构光照明显微技术（SIM），实现了活细胞丝状伪足动态变化及线粒体沿微管运输、融合等过程的超分辨成像，为药靶蛋白等高亮度、低背景活细胞标记与动态分析提供了新的技术工具。

图1. 新型荧光激活型肽标签FluoP-tag的设计原理及串联信号放大策略。

综述型论文的第一作者为下注足球 博士生包亦凡，青年研究员王璐、德国海德堡大学教授Murat Sunbul及法国索邦大学教授Arnaud Gautier为共同通讯作者。研究型论文第一作者为包亦凡和上海科技大学博士生荣浩，王璐及上海科技大学助理教授谢菁菁为共同通讯作者。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金及上海市相关科研项目的支持。

原文链接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202520273（邀请综述）；//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.5772233（研究论文）。