タンパク質標識および修飾

蛍光タンパク質による標識

緑色蛍光タンパク質（GFP）の発見と広範な応用は、この技術の有力な実例である。GFPおよびその類似分子は、数多くの研究分野や生物学的プロセスに対する我々の理解に多大な影響を与えてきた。例えば、抗体に蛍光タグを導入することで、組織内における高特異性のタンパク質複合体の検出・定量が可能になるほか、ELISAやウエスタンブロット用途向けに、抗体-タンパク質複合体を特定の方向に固定化することも可能となる。 しかし、GFPを使用する際の大きな欠点は、このサイズのタンパク質タグを追加することで、タンパク質の機能が損なわれる可能性があることです。この課題を回避するために、研究者はGFPやビオチンに比べて小型の蛍光タグを使用したり、バイオオルトゴナルな官能基を含む非天然アミノ酸を組み込んだりすることがあります。

酵素-タンパク質結合

特有の酵素やプローブを組み込むことは、研究者がタンパク質を標識するために用いるもう一つの手法である。一般的に使用される酵素-タンパク質結合には、アルカリホスファターゼ（AP）や西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）などがある。 酵素-タンパク質標識技術には、シグナルの増幅や多様なシグナル出力が可能であり、各酵素に対応する基質も多数用意されているなど、数多くの利点がある。一般的なシグナル出力には、蛍光、化学発光、または比色検出などがある。こうした多様なシグナル出力により、細胞や組織における免疫組織化学（IHC）や免疫蛍光（IF）に基づく検出用途に適している。

新たなタンパク質標識技術

疾患研究や創薬の分野では、新規の薬剤標的や潜在的な治療薬を特定するため、標的タンパク質分解技術が研究者によって精力的に研究されている。 タンパク質分解標的化キメラ（PROT-TAR）技術は、一端が標的となる疾患関連タンパク質に結合し、もう一端がE3リガーゼに結合して細胞からそのタンパク質を除去するように設計された二機能性分子を利用する。幅広い疾患標的に対するこれらの分子の特異性と、細胞内のタンパク質分解システムを利用して標的タンパク質を分解する能力が相まって、この技術は疾患研究における強力なタンパク質標識技術となっている。