荧光蛋白的发现与发展大地进了生命科学的 研究 进程，众多科学通过遗传突变的法不断提升荧光蛋白的理化质，拓展其应用边界。 近红外电磁波在生物系统中具备穿透、背景信号低以及光毒小的优点，因此能近红外荧光蛋白是层组织与活体成像域的关键需求。 然而， 在将荧光蛋白光谱进步向近红外波段拓展的探索过程中，论是 类GFP型近红外荧光蛋白 还是 基于光敏素的近红外荧光蛋白 的 亮度上限受 到了 氨基酸种类和内源生物质的限制 ， 难以取得进步突破（量子产率＜0.2）。在此背景下，兼具荧光蛋白可遗传编码特与小分子荧光团 亮度优点的荧光遗传学工具成为新的研究热点。现有荧光遗传 学工具 （如HaloTag 或 SNAP-tag 结 硅罗丹明）在定程度上克服了红外波段亮度低的缺点，但仍存在蛋白质标签尺寸较大（HaloTag约36 kDa）、荧光染料双光子激发亮度低等不足。因此，开发种兼具小尺寸 和亮度 的新型近红外荧光蛋白具有重要意义。

近日，上海 交通大学 生物医学工程学院朱麟勇教授团队与华东理工大学杨弋教授 、陈显军教授 团队在 近红外荧光激活蛋白的研究中 取得突破进展，在Nature Methods发表题为NirFAP680: a highly bright andstable large Stokes shift near-infrared fluorogen-activating protein的研究 论文 。 该研究采用荧光生团与蛋白质标签共进化策略开发了新型近红外荧光激活蛋白NirFAP680，其不仅满足了分辨、活体成像系统对亮度近红外荧光蛋白的需求，同时为基于FRET、BRET原理的生物分析系统提供了具有灵敏度的平台。

研究团队先 以GFP生团为基础，设计了种新型近红外荧光生团HBMT ， 该分子兼具尺寸 小 、量子产率、光稳定 好 以及斯托克斯位移大 等优点 。随后， 研究 团队通过定向进化获得了仅由116个氨基酸组成、 对 HBMT 亲和（Kd = 20 nM）且能大幅激活其 荧光的蛋白标签NirFAP，成功构建出兼具亮度与稳定的新型近红外荧光 激活 蛋白 NirFAP680。 NirFAP680激发峰574 nm、发射峰680 nm，斯托克斯位移106 nm，量子产率达0.56。 该 荧光激活蛋白信噪比且对pH耐受，能够 实现活细胞 不同 亚细胞 定位蛋白 的信噪比成像。

与同波段荧光标签相比， NirFAP680 具有小的尺寸，其 分子量约为 miRFP与Halo Tag 的1/3 、 为 类GFP型荧光蛋白 的 1/2 ， 这 将大地降低 对 所标记 蛋白的 扰动 。 活细胞亮度测试结果显示 ，NirFAP680在单光子激发 时的 细胞内亮度相较于其他 荧光标签 实现了 至少个 数量的提升 。 双光子 测试 结 果显示， NirFAP680 的双光子吸收截面大于mCardinal 和 HaloTag-SiR，其 在活细胞中较广泛应用的近红外标签 HaloTag-SiR 具有的双光子激发亮度 。

连续成像 结果表明，NirFAP680 在单、双 光子激发 时均具有 优异 的光 稳定， 其光稳定可与 HaloTag-SiR 相 媲美，连续激发 10 分钟后荧光强度仅发生微弱下降 ，相比之下同类型荧光标签frFAST在前10秒荧光强度便出现了大幅度下降 。基于上述小尺寸、亮度及优异 光稳定 的 特点 ，泡沫板橡塑板专用胶NirFAP680 成功应用于活细胞微管 、微丝等多种亚细胞结构的 分辨成像， 且可连续捕获过100帧的STED图像 。

在 优异的光学 能之外，NirFAP680还具有良好的生物相容 。 NirFAP680对 斑马鱼 受精卵的发育影响，可 成功 实现对斑马鱼 发育 动态长达数小时的持续追踪 。 出众的 双光子激发 亮度使其可实现活体斑马鱼 经 系统的可视化 。 与此同时，本研究验证了NirFAP能够在小鼠大 脑 中 广泛且 地 表达 ，HBMT在小鼠大脑中具有良好的组织渗透 。 因此， NirFAP680 可用于活体小鼠经网络结构的可视化 。 上述结果表明NirFAP680在解决层组织与复杂经环路分辨成像面具有的应用价值。

得益于小尺寸与大斯托克斯位移特，NirFAP680在构建荧光共振能量转移（FRET）与生物发光共振能量转移（BRET）体系中展现出大潜力。 本 研究将 NirFAP680 与 LSSmOrange 结，构建了斯托克斯位移达 243 nm 的 FRET 对。该体系有避了光谱串扰，成功实现了对 活细胞中药物诱蛋白质相互作用 及钙离子 动态 的 灵敏度 监测。 另面，通过 NirFAP680 与 亮度青萤光素酶 NanoLuc 的结，本研究 开发出亮度 的BRET型 近红外发光蛋白 NirNL 滨州泡沫板胶 ，其在活体小鼠层组织中的 发光 强度 显著优于 基于传统荧光蛋白构建的BRET型发光蛋白 Antares 。得益于 低的供体发光 信号 干扰， 该BRET系统 在检测 药物诱蛋白质相互作用 时 信噪比过 300 倍，远 以 传统 荧光蛋白为能量受体的 BRET系统 ， 为蛋白互作 研究 提供了 灵敏的检测工具。

奥力斯    PVC管道管件粘结胶价格     联系人：王经理    手机：18231788377（微信同号）    地址：河北省任丘市北辛庄乡南代河工业区/p>

综上所述，本研究开发了兼具小尺寸、亮度和大斯托克斯位移的新型近红外荧光激活蛋白 NirFAP680，实现了从活细胞分辨成像、活体层组织双光子成像，到基于 FRET/BRET原理的蛋白质互作和信号通路动态的灵敏监测。该工作突破了传统近红外荧光标签的技术局限，为未来能光学探针的设计提供了可靠的法学范式。

上海交通大学陈政达 博士 、 华东理工大学 蒋丽 特聘研究员 为本文共同作者，上海交通大学朱麟勇教授与华东理工大学杨弋教授、陈显军教授为本文共同通讯作者。

https://www.nature.com/articles/s41592-026-03061-6

制版人： 十

学术作组织

（*排名不分先后）滨州泡沫板胶

战略作伙伴

（*排名不分先后）

转载须知

【非原创文章】本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经作者的允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

点击主页荐活动

关注多新活动！

1.本网站以及本平台支持关于《新广告法》实施的“极限词“用语属“违词”的规定滨州泡沫板胶 ，并在网站的各个栏目、产品主图、详情页等描述中规避“违禁词”。
2.本店欢迎所有用户指出有“违禁词”“广告法”出现的地方，并积极配合修改。
3.凡用户访问本网页，均表示默认详情页的描述，不支持任何以极限化“违禁词”“广告法”为借口理由投诉违反《新广告法》，以此来变相勒索商家索要赔偿的违法恶意行为。