是时候选择自己的蛋白质净化冒险了。你想净化你最喜欢的蛋白质（YFP）。你有两个选择：
选项1：亲和标记净化
您标记YFP并使用亲和列进行净化。在将YFP粘合到柱中后，清洗几次以去除非特异性蛋白质，然后洗脱YFP。
选项＃2：Opto-nanobodies（Optonbs）净化
您跳过向YFP添加标记，然后使用Optonbs。您可以使用Optonb涂层珠子填充一列，并用蓝色LED灯包装柱。关闭灯时，Optonbs结合YFP和非特异性蛋白质流过。为了洗脱YFP，你可以打开蓝色灯光。
您选择哪种选项？
选项＃2可能听起来像小说，但光控蛋白质纯化现在是由于Optonbs的现实。最近由此设计Toettcher Lab.，Optonbs是照片开放的设计纳米级通过蓝光照明改变其靶蛋白的其结合。这种可逆性结合和释放响应光响应蛋白质的能力允许标签蛋白质纯化以及可逆地调节细胞中的内源信号传导活性。
让我们在Optonbs的关键部件上阐明它们如何产生它们，以及它们用于蛋白质纯化和控制细胞信号传导的用途。
Optonbs的关键组成部分
Optonbs有两个关键组件：一个Aslov2领域和一个纳米曲面。
- Aslov2是来自燕麦植物的光 - 电压传感结构域（Avena Sativa）。在黑暗中，ASLOV2结构域在闭合构象上折叠起来，并且在蓝光处于开放构象。
- 纳米级是小（〜15kDa），单体单体可变重链抗体结构域。
这些组件如何互动？当融合在一起形成OPTONB时，ASLOV2结构域类似于纳米体染色其靶蛋白的开/关开关。
生成Optonbs.
ASLOV2结构域的打开和关闭构成变化其纳米育伴侣的形状和结合能力，因此重要的是在纳米体中的点处插入Aslov2，以保留Aslov2和纳米缺陷的活性。作为原则上的原则上，Toettcher实验室监测了Aslov2如何插入Mcherry或GFP纳米淋巴结受影响其靶蛋白的结合。纳米级的表面暴露环似乎是放置Aslov2的好地方，因为这里的可能性不太可能破坏纳米体的功能，而不是插入蛋白质的核心。Optonbs也用红外荧光蛋白标记标记，使团队通过膜局部化的MCHERRY或GFP蛋白检测其共定位。通过该系统，如果OptonB可以结合，它将其靶向细胞膜靶向，并且当OPTONB不能结合时，它定位于细胞溶胶。
要开始，团队将ASLOV2插入保守部位，在MCHERRY纳米体的所有八个表面暴露环中。只插入环路1和6导致光控制的结合，但效果相反：插入环1引起深色诱导的结合，同时环6插入导致蓝光诱导的结合。该实验室使用了这种一般设计方案来生成两个Optonbs，一个对阵麦克里和一个针对GFP。将ASLOV2插入环1始终产生具有深色诱导的结合的OPTONB，但插入环6产生蓝光诱导和深色诱导的OPTONB。下表总结了这些实验的结果。
| Aslov2惯性网站 | MCHERRY＃1 | MCHERRY＃2 | GFP. |
| 循环1 | 黑暗诱导 | 黑暗诱导 | 黑暗诱导 |
| 循环6. | 蓝光诱导 | 黑暗诱导 | 蓝光诱导 |
表1：Aslov2插入位点对光诱导结合的影响概述。
光控蛋白质用Optonbs纯化
Optonbs的第一个申请带我们体外：未经修改蛋白的轻控制亲和纯化。亲和纯化方法通常需要待标记的蛋白质，这限制了与重组蛋白一起使用的这些方法。用灯开关的翻转纯化未标记的蛋白质将改善该过程。
该团队使用涂有他标记的Optonbs的镍涂层琼脂糖珠。然后将Optonb涂覆的珠子成像，同时在暗和蓝光之间循环，显示在胎圈的表面上的蒙香灰岩中的蓝光依赖性变化，表明即使粘附到珠子的表面时，Optonbs也仍然结合它们的靶蛋白。
使用Optonbs来控制单元信令
Optonbs的第二次申请将我们带到细胞中：基于光的信号通路控制。这尤其令人兴奋，因为使用光控制信号传导提供比信号传导途径的药理学或遗传操作更大的时空分辨率。
作为原则验证，团队创建了一个Optonb控制RAS / ERK信号通路，由于其参与细胞增殖和分化，这通常在癌症中过度激活。
由于RAS是一种膜局部GTP酶，该团队将MCHERRY OPTONB融合到无七（SOS）的儿子的催化结构域，一种激活RA的鸟嘌呤核苷酸交换因子。它们在表达膜局部化麦克里的细胞中表达了这种OptonB-SOS融合蛋白。在黑暗中，SOS结合Ras并启动细胞外信号调节的激酶（ERK）信号级联。这种信令很像一个电话游戏，直到该消息到达基因表达变化导致细胞增殖和分化的核心。该实验室通过使用A确认了该OptonB-SOS激活的RAS / ERK信令ERK激酶易位的荧光报告器。这些结果表明，可以利用OPTONB来调节诸如RAS / ERK途径的信号通路。
什么是optionbs？
虽然OPTONBS照亮了对光受控制的蛋白质结合的途径，但它们可能尚未结合您最喜欢的蛋白质。更多的Optonbs将允许更多的蛋白质是标签纯化的。更多的Optonbs结合细胞信号传导受体将提供更多的杠杆以拉动控制信令途径。例如，如果OptonB可以粘合并阻止受体或配体的活动，则灯开关的翻转可以控制信号通路。最终，更多Optonbs的开发将允许更多使用内部和外部单元格。
参考
吉尔，Agnieszka A.等。“用光可切换纳米型蛋白质结合的致敏控制。“生物奇（2019）：739201。
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