分享一篇发表在Nature Methods上的文章，文章标题是“An optogenetic method for the controlled release of single molecules”，文章的通讯作者是来自柏林自由大学的Helge Ewers教授。其课题组主要从事膜生物学的研究。

单分子荧光显微技术是研究蛋白质功能的有力手段，它帮助研究人员揭示并阐明了许多基本的细胞过程。这种方法依赖于低浓度的标记分子以避免信号重叠。然而目前的单分子递送手段仍存在浓度可控性较差、表达系统复杂等局限性。本文中，作者利用光裂解蛋白PhoCl，开发了一种在活细胞中的可控释放单个分子的技术。

PhoCl是一个β桶状蛋白，在未照射时呈现绿色荧光。UV光照射后，体系发生光裂解反应（β-消除反应），荧光团断裂，从而将PhoCl分为N末端和C末端两个均不发光的部分；其中C末端从PhoCl桶结构解离出去。利用这一性质，作者将PhoCl与靶蛋白的编码序列融合到高尔基体的驻留蛋白上。UV光照射后，PhoCl的桶状结构留在高尔基体中，而C末端肽和融合的靶蛋白将被释放。此外，这一融合体系也尽可能降低了靶蛋白的“泄露率”，从而保证单分子释放以光控方式进行。

作者利用胞质蛋白测试了这一体系能否保证靶蛋白在UV照射前隔离在高尔基体内、在UV照射后释放到细胞中其它位置。TIRF的成像结果给出了肯定的结论。随后，作者展现了这一体系在单分子跨膜蛋白的释放、多亚基离子通道蛋白的释放、信号通路的重建等方面的应用。