近日，我院王琛教授团队在单细胞分析领域取得重要研究进展，相关成果以“Responsive Plasmonic Reporters Decrypt Nanoparticle-Induced Single Membrane Protein Degradation”为题发表在Journal of the American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc. 2025, doi.org/10.1021/jacs.5c12343)。该工作是在课题组前期工作基础上（J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 12821; Anal. Chem. 2025, 97, 11349; Anal. Chem. 2025, 97, 17891; Anal. Chem. 2024, 96, 7880; Anal. Chem. 2023, 95, 6312; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2212798），在等离激元增强生物分析新方法研究领域的进一步深入探索。

基于纳米粒子的靶向蛋白降解技术（TPD）因其能够精准降解特定致病蛋白，已成为一种极具潜力的新型治疗策略。然而，现有评估方法多依赖于终点检测，难以实时反映蛋白降解的动态过程，也无法有效区分不同蛋白聚集状态对降解效率的影响。因此，开发能够实时监测TPD过程的高效纳米探针，成为推动该领域发展的关键挑战。

针对这一难题，王琛教授团队开发了一种可编程的等离子体纳米探针平台，成功实现了对膜蛋白单体与二聚体状态的高分辨动态监测。该平台采用不对称球形核酸功能化策略，在探针表面精准修饰适配体，使其具备低结合价态的蛋白识别能力。当蛋白发生二聚化时，纳米探针-蛋白复合体间会发生近距离DNA杂交反应，进而产生特异性等离子体耦合信号，以此作为实时检测依据。

该团队以细胞间质上皮转化因子（Met）为模型蛋白展开实验，发现其二聚体具有更高的内吞效率，内吞动力学特征与单体存在显著差异。进一步分析显示，蛋白聚集状态可促进磷酸化Met（p-Met）的降解，揭示了蛋白质寡聚化与纳米粒子介导降解效率之间的内在关联。该研究不仅实现了对膜蛋白聚集状态的高分辨动态监测，也为理性设计高效纳米粒子介导的靶向蛋白降解平台提供了重要理论支撑。

图1. 纳米颗粒诱导膜蛋白在单体状态（右）和激活二聚体状态（左）下的降解过程示意图。

我校化科院青年教师王瑾副教授为该论文的第一作者，王琛教授为唯一通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金等项目的支持。