近日，测试中心显微成像分析平台与生命科学学院胡宇飞课题组合作，在Plant Biotechnology Journal（中科院1区Top期刊）发表了题为“Validating the utility of APEX2 for protein localization at nanometre resolution in plant cells”的研究论文。该研究系统评估了APEX2标签在植物蛋白质电镜亚细胞定位中的应用效果。
利用电子显微镜实现蛋白质的高分辨率定位是研究蛋白质功能的重要手段。APEX2（抗坏血酸过氧化物酶衍生物）标签最初开发用于动物蛋白质的电镜亚细胞定位研究，因其具有耐受电镜液固定、不含二硫键且在所有细胞区域均能稳定发挥催化活性等优势而广受青睐。尽管该技术已在动物细胞中成功应用十余年，但由于APEX2来源于植物的抗坏血酸过氧化物酶，研究者普遍担忧植物细胞内丰富的内源性过氧化物酶可能导致背景染色干扰，这使得该技术在植物研究领域的应用长期受限。然而，这种担忧缺乏系统的实验证据。因此，APEX2标签是否适用于植物蛋白质的电镜亚细胞定位研究，需通过实验进行验证。
研究团队采用烟草叶片瞬时表达系统，针对多种亚细胞结构（包括线粒体基质及膜间隙、叶绿体内外膜、基质和类囊体、内质网腔内外、高尔基体腔以及细胞质膜等）的不同定位蛋白质，建立了基于APEX2标记和DAB染色方法，通过透射电镜观察证实了APEX2标签技术在植物细胞中的应用。该研究为植物细胞蛋白质的高分辨定位提供了可靠方法，并解决了长期以来APEX2在植物研究中应用受限的问题。本研究验证了APEX2标签技术在植物双膜细胞器（如线粒体和植物特有的叶绿体）研究中的优势；证实了APEX2标签技术适用于植物膜蛋白的拓扑结构研究；结果显示植物细胞的内源性过氧化物酶活性对蛋白质定位产生的背景干扰并不显著。
透射电镜下APEX2标签指示不同蛋白在细胞中的定位
测试中心黄吉雷高级实验师为本文第一作者，生命科学学院胡宇飞副教授为本文通讯作者。测试中心刘传荷老师、邬晓仙老师，生命科学学院硕士研究生许鹏，本科生何婉贤、张熳和傅宗耀等参与本研究。该研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金、华南农业大学高水平研究生实验课程建设项目等项目资助。
据介绍，测试中心显微成像分析平台致力于电镜技术的开发及应用拓展和超高分辨率光学成像技术，可提供生物电镜样品制备、电镜超微形貌观察，蛋白免疫电镜胶体金标记、冷冻超薄切片和超高分辨光学成像观察等多种显微成像技术和服务。
相关论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70135
文图/测试中心（实验动物中心）
