基因編輯、轉錄調控和RNA干擾是目前廣泛應用的活細胞蛋白質操縱方法，可以用于研究特定蛋白在復雜生物過程中的功能。作為一種靈活而強大的基因組編輯工具，CRISPR-Cas系統近年來得到了廣泛應用。然而，這些技術是在基因或mRNA水平對蛋白質進行控制，而mRNA轉錄生成和翻譯均需要時間，使得這些方法在表型控制方面存在有較大延遲。因此，發展可以直接在蛋白水平對蛋白質進行高時空分辨調控的工具是至關重要的。
光由于其精確的時間和空間分辨率，可以滿足蛋白質控制開關絕大多數要求。迄今為止，科學家已經設計出多種光誘導降解子（LIDs），并成功應用于酵母、線蟲、斑馬魚和哺乳動物細胞等模式生物中蛋白質降解的光遺傳學精密調控。然而，這些LIDs即使在非誘導狀態下也會破壞目標蛋白的穩定性，從而縮小蛋白質水平的動態調控范圍。此外，LIDs中的降解子短肽只能在蛋白質的C端起作用，LIDs也必須融合在目標蛋白質的C端，對不耐受C端融合的蛋白質來說該方法并不適用。因此，發展具有優良光誘導特性且更好通用性的光敏感蛋白質降解子仍非常急迫且具有挑戰性。
該研究中，研究團隊基于光敏蛋白VVD發展了光誘導穩定的蛋白質降解標簽SULI。在黑暗條件下，SULI標簽會被細胞的降解系統識別并降解；在藍光照射下，SULI標簽則非常穩定。
“實驗結果表明，SULI可被用于調控多種報告蛋白的穩定性。更重要的是，SULI可插入在目的蛋白的N端、C端甚至是內部來調控它們的穩定性。”該論文第一作者茅繆偉博士說。
進一步研究表明，SULI對目的蛋白的降解優光強依賴性，并且可以震蕩式調控目的蛋白在細胞中的豐度。該團隊還探討了SULI介導蛋白質降解的分子機制，發現SULI是通過非賴氨酸泛素化依賴的蛋白酶體途徑降解，且還伴隨有聚集與去聚集過程。研究人員利用顯微成像實驗證明SULI在其降解過程中會發生聚集，在一種蛋白的輔助下完成去聚集并進入蛋白酶體完成降解過程。研究人員隨后利用SULI調控酵母細胞內源蛋白的穩定性，實現了酵母細胞周期的精確控制。此外，SULI還可用于調控斑馬魚中蛋白質的穩定性，通過對一種蛋白穩定性的調控，實現斑馬魚發育過程的精確控制。這為研究不同細胞過程中的蛋白質代謝和功能提供了強大而方便的工具。