美国康奈尔大学的研究人员开发出一种名为ProKAS的新型生物传感器。该工具能够以较高精度，追踪活细胞内激酶的活性变化与空间分布。这项激酶活性检测技术的进展，为研究细胞信号传导及相关药物开发提供了新方法。

激酶是调控细胞生长、代谢及应激反应等关键过程的重要酶类。理解其精确的作用模式，对于认识细胞功能及研发疗法具有重要意义。然而，此前缺乏能在活细胞内同时对多种激酶进行高精度定位与活性分析的工具。这项激酶活性检测技术旨在应对这一挑战。

该研究由康奈尔大学分子生物学与遗传学教授马库斯·斯莫尔卡的实验室主导，成果发表于《自然通讯》杂志。斯莫尔卡教授表示：“鉴于现有技术的挑战，我们必须彻底重新构想读取激酶活性和提供空间分辨率的方式。” 他进一步说明：“在这种情况下，我们使用质谱法来读取活性，这与目前使用的基于显微镜的技术相比，是一种不同的细胞内激酶活性追踪方法。”

ProKAS系统的核心是经过基因工程改造的肽链，它们模拟激酶的天然作用底物。每条肽链携带独特的氨基酸“条形码”，用以标记其在细胞内的位置。当激酶作用于这些肽时，研究人员可通过质谱分析同时检测到活性信号与对应的位置条形码，从而绘制出激酶活性的时空分布图谱。

在验证研究中，团队利用该技术监测了细胞应对DNA损伤药物时，多种激酶的动态反应。他们观察到了ATR、ATM等关键激酶在细胞核不同区域活性变化的细节。论文第一作者威尔·康斯托克指出：“我们正在处理数百个样本，未来的目标是能够分析数百甚至数千个样本。”

斯莫尔卡教授认为，这项激酶活性检测技术具有广泛的应用潜力。他表示：“对于想要了解试验药物影响的制药公司来说，这是一种高通量的方法。研究人员可以快速筛选并确定药物的作用机制。我认为这具有巨大的价值。” 研究团队计划未来将该技术与计算工具等方法结合，以深化对激酶调控细胞行为的理解。

更多信息： William J. Comstock 等人，《用于激酶信号定量多重和空间监测的蛋白质组学传感器》，《自然通讯》 (2025)。期刊信息： 《自然通讯》