组蛋白(histone)与DNA组装构成了真核细胞核小体,其尾部含有大量的翻译后修饰(post-translational modifications, PTMs),这些修饰提供了信号平台招募识别蛋白(reader),并与之形成蛋白复合物,随之引发下游的转录调控,这一过程失调可导致肿瘤等重大疾病的发生。因此组蛋白修饰结合蛋白鉴定具有十分重要的生物学意义。然而,由于修饰介导的蛋白作用力很弱,且常常发生在瞬间,因此组蛋白修饰结合蛋白的鉴定具有挑战性。而化学交联的介入可提高蛋白捕获效率[1-3],但往往影响"蛋白-蛋白"之间的特异性识别,引起鉴定误差。基于此,我们构建了一种基于DNA模板亲和光交联组蛋白修饰探针,在组蛋白修饰与识别蛋白结合后,利用双链DNA自组装,将光交联试剂靶向引导到识别蛋白并进行共价键合,实现组蛋白修饰识别蛋白的高灵敏鉴定。我们以组蛋白H3K4me3与其特定蛋白结构域PHD为例,在优化探针骨架、交联反应和分析方法的基础上,建立了的高选择性、高灵敏的检测方法。在此基础上,将探针富集与蛋白质组学技术相结合,在实际体系中鉴定到包括BPTF在内的很多已知的结合蛋白,同时还发现了多个未见报道但具有识别结构域的结合蛋白。我们的结果表明:这一方法不仅可以高灵敏表征组蛋白修饰与结合蛋白的相互作用,在筛选发现组蛋白修饰新的结合蛋白方面具有潜在的应用前景。