细胞内成千上万的蛋白，基本都有特定的亚细胞定位。粗分，如细胞核、细胞质等；细分，如细胞核内的核仁、PML 小体，细胞质中的内质网、线粒体等。
蛋白的亚细胞定位通常与其功能密切相关。如笔者曾经研究的一个蛋白，在细胞核内可充当多种核受体的转录共激活子，促进相关基因的转录；在细胞质中则会促进泛素化蛋白的降解。两种功能迥然不同。
遇到有特殊亚细胞定位的蛋白，怎么办？
遇到一个有特殊亚细胞定位的蛋白，首先，我们要搞清楚其定位在何处？而这就需要借助一些亚细胞定位的 marker 啦。
如利用 DAPI 标记细胞核 (左上)，从而区分目标蛋白是定位细胞核还是细胞质；利用 mitotracker 标记线粒体 (右上)，利用 lysotracker 标记溶酶体 (左下)，利用脂滴染料标记脂滴 (右下)，从而区分目标蛋白是定位于线粒体、溶酶体还是脂滴等等。
除了一些染料，也可以用一些已知的亚细胞定位蛋白作为 marker，如用 TOM20 标记线粒体、LAMP1 标记溶酶体等等。
如何找到该蛋白特定的定位序列？
搞清楚了目标蛋白的定位，那么为何该蛋白会定位于此呢？定位于此与其生物学功能有什么关联？那就需要先找到特定的定位序列啦。
如核定位需要核定位序列 (nuclear localization signal, NLS)，核仁定位需要核仁定位序列 (nucleolar localization signal, NoLS)，线粒体定位需要线粒体定位序列 (mitochondrial targeting sequence, MTS)。
下面以一个核仁定位的蛋白 SF3B2 为例说明如何鉴定该蛋白的核仁定位序列。
首先，打开 NoD (Nucleolar localization sequence Detector) (www.compbio.dundee.ac.uk/www-nod/index.jsp)，这是一款专门用来预测蛋白核仁定位序列的线上算法程序。
接着，输入 SF3B2 的 UniProt 蛋白编号 Q13435，点击「submit」提交即可。
结果显示存在两段潜在的核仁定位序列。
虽然两段序列的分数都在阈值 (>0.8) 以上，但第一段的分数明显高于第二段。
根据预测结果，构建 GFP 标签的带有两段序列的质粒，然后在细胞内表达，从而鉴定真正的核仁定位序列。
如下图所示，编码第一段核仁定位序列的 GFP 融合蛋白即可定位于细胞内的核仁上，表明该段蛋白序列即是 SF3B2 的核仁定位序列。
除了上面提到的核仁定位序列，核定位序列、线粒体定位序列等也有很多在线程序可以用来进行预测。如一篇《Science》论文利用算法 Mitoprot II 就成功鉴定到线虫 ATFS-1 蛋白的线粒体定位序列。
总结
大致的研究思路如下：
1.利用各种已知的染料也好，蛋白也好，作为 marker，搞清楚目标蛋白定位于细胞内的那个部位；
2.利用现有的各种预测程序或者算法，预测潜在的定位序列；
3.预测的定位序列是否真的起作用仍然需要实验来验证，将潜在的序列带上 GFP 标签，在细胞内表达，鉴定该序列能否把游离的 GFP 带到特定的位置 (如核仁、线粒体等)。
总之一句话，充分利用各种生物信息学预测工具，科研往往会省时又省力。
配图来源：作者
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