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利用Cullin-RING E3 泛素连接酶的靶蛋白水 解嵌合体技术

发布时间:2023-02-27

近年来,PROTAC技术成为利用E3泛素连接酶活性设计抗肿瘤靶向药物的热点技术。PROTAC的原理是人为设计一个小分子嵌合体,嵌合体一端包含一个可被CRL识别的配体基团,另一端包含一个可特异性结合某个靶蛋白分子的配体基团,两者中间是一个特别设计的连接子(linker),嵌合体化合物进入细胞后与靶蛋白分子结合,将后者呈现给CRL,然后靶蛋白分子被泛素化、最终被降解。该技术最早由CraigRaymond团队报道于2001年。他们设计的第一个PROTAC化合物,即PROTAC-1,一端连接一个可共价结合底物蛋白MetAp-2 (methionine aminopeptidase-2)的小分子ovalicin,另一段连接了一段可被SCFβ-TrCP识别的IκB多肽。当PROTAC-1进入细胞后,MetAp-2会被募集到SCFβ-TrCP随后被泛素化而降解。可见,PROTAC技术可通过“劫持”一个特定的E3泛素连接酶来精确降解“非靶向”的靶蛋白。然而,初代的PROTAC分子存在一些缺陷,如相对分子质量过大导致口服生物利用率和药代动力学属性较差、高浓度时因底物饱和容易产生“钩状效应”而失去疗效等。实际上,由于可供选择的E3泛素连接酶和各种不同类型的配体超过600种,PROTAC技术具有超高的可塑性,而随着更多更好配体的发现,以及药物化学、合成化学的发展,上述缺陷也在被逐渐克服。如Craig团队早在2004年就通过对E3连接子羧基端的特殊修饰( poly-D-Arg序列) 显著提高了PROTAC的细胞通透性,从而设计出第一个可以进入细胞的PROTAC。而一些PROTACEC50已低至纳摩尔级。此外,还有一些PROTAC则成功利用了SCF以外的CRL,如CRL2VHL等。

参考文献:

[1] GU S, CUI D, CHEN X, et al. PROTACs: an emerging targeting technique for protein degradation in drug discovery [J/OL]. Bioessays, 2018, 40(4): e1700247. DOI: 10.1002/bies. 201700247.

[2] SAKAMOTO K M, KIM K B, KUMAGAI A, et al. Protacs: chimeric molecules that target proteins to the Skp1-Cullin- Fbox complex for ubiquitination and degradation[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2001, 98(15): 8554-8559. DOI: 10.1073/ pnas. 141230798.

[3] SCHEEKLOTH JS J R, FONSECA F N, KOLDOBSKIY M, et al. Chemical genetic control of protein levels: selective invivo targeted degration [J]. J Am Chem Soc, 2004, 126(12): 3748-3754. DOI: 10.1021/ ja039025z.

[4] 余卿, 熊秀芳, 孙毅. 靶向Cullin-RING E3泛素连接酶的抗肿瘤策略及相关药物研发进展[J]. 浙江大学学报(医学版), 2020.