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蛋白质标记和修饰
蛋白由多肽链组成，其生物学功能部分取决于多肽链上的反应性官能团的折叠正误、大小和数目。借助位点特异性蛋白修饰能力，研究人员能够针对各类蛋白质的各种特性和整体生物学功能开展研究。蛋白质标记和修饰技术通过添加荧光团、生物素和其他小分子，研究蛋白质相互作用和蛋白折叠，进而探索蛋白质整体结构和生物学功能。
荧光蛋白质标记
绿色荧光蛋白(GFP)的发现和广泛应用是这项技术的最佳范例之一。GFP及其同类分子给众多研究领域和生物过程认知都带来了巨大影响。例如，利用荧光标记抗体可检测和定量组织中的高特异性蛋白复合物，或直接固定抗体蛋白复合物以进行ELISA和免疫印迹分析。但GFP的一大缺点是结合这种大小的蛋白标记可能会破坏蛋白质功能。为克服这一问题，研究者可改用比GFP更小的荧光标记——生物素，或掺入具有生物正交功能的非天然氨基酸。
酶-蛋白偶联物
另一种蛋白标记方法是偶联独特的酶或探针。常用酶蛋白偶联物包括碱性磷酸酶(AP)和辣根过氧化物酶(HRP)。酶-蛋白标记技术有诸多优势，可用于信号放大和各种信号输出，且每种酶都有多种可选底物。常见信号输出形式包括荧光、化学发光和比色检测。信号输出形式的多样性使其适用于细胞和组织的免疫组化(IHC)和免疫荧光(IF)检测。
新兴蛋白标记技术
在疾病研究和新药发现领域，研究者正对蛋白靶向降解技术进行深入研究，以发现新的药物靶点并开发潜在疗法。蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)技术使用特别设计的双功能分子：一端结合疾病靶蛋白，另一端结合E3连接酶以便从细胞中消除靶蛋白。这些分子因广泛的疾病靶点特异性和使用细胞内蛋白降解系统降解靶点的能力而成为强大的疾病研究蛋白标记技术。
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