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  • 發布時間:2021-02-23 15:51 原文鏈接: 藥界新寵:LYTAC與靶向蛋白降解技術(二)

    分子膠 (Molecular Glue)

    分子膠是一類誘導或穩定蛋白之間相互作用的小分子化合物,通過結合 E3 泛素連接酶并修飾其分子表面,誘導新的蛋白質間相互作用 (正常情況下兩者原先沒有相互作用),并在連接酶的作用下,導致蛋白降解 。沙利度胺 (Thalidomide) 及類似物泊馬度胺 (Pomalidomide) 和來那度胺 (Lenalidomide) 是一類免疫調節類藥物 (IMiDs),也是典型的分子膠,它們可對 CRBN 進行修飾,形成新的蛋白間相互作用, 降解幾種鋅指轉錄因子,如形成 CRBN-IMiDs-IKZF1,隨后降解 IKZF1 (圖 5)。
     

    圖 5. IMiDs 與 CRL4 E3 連接酶底物受體 CRBN 結合,
    為泛素化和蛋白酶體降解募集底物[12]


    到目前為止,除 CRBN/IMiD 分子膠之外,分子膠的設計構想仍依賴偶然的發現,包括通過系統地挖掘數據庫得到的 CDK 抑制劑 CR8  分子,以及優化 MDM2 雙功能降解劑 MD-222 得到的  MG-277 。

    自噬介導的靶向蛋白質降解 (AUTAC):
    自噬靶向嵌合體 (AUTAC),顧名思義,是一種利用自噬機制的降解劑,能夠降解目標蛋白以及受損的細胞器,例如受損的線粒體。AUTAC 由一個模仿 S-guanylation  (即,鳥嘌呤衍生物) 的降解標簽和目標蛋白配體通過 Linker 組成。S-guanylation 是一種翻譯后修飾,可通過誘導 K63 多泛素化來標記選擇性自噬的目標蛋白。因此,目標蛋白被自噬受體 SQSTM1/p62 識別,并被募集到選擇性自噬途徑進行降解 (圖 6)。
     

    圖 6. AUTAC 作用機制[15]

    TRIM-Away 技術
    Trim-Away,一種在細胞內快速降解目標蛋白的新技術。它利用內源性泛素連接酶 TRIM21 識別抗體的 Fc 區來降解蛋白抗體復合物。TRIM21 是一種 E3 泛素連接酶,可與抗體的 Fc 結構域高親和力結合。

    在典型的 Trim-Away 中,蛋白質降解可通過三個步驟完成:第一,引入靶向目標蛋白質的抗體;第二,將內源或外源/過表達的 TRIM21 募集至抗體結合的目標蛋白處;第三,蛋白酶體介導目標蛋白,抗體和 TRIM21 復合物的降解 (圖 7)。

    相比于 DNA 敲除和 RNA 干擾等方式破壞靶蛋白,Trim-Away 不需預先修飾基因組或 mRNA 即可急性降解內源蛋白,而且 Trim-Away 在幾分鐘內就能去除靶蛋白,這種快速性可以最大程度地減少補償機制以及繼發性等。
     


    圖 7. TRIM-Away 機制圖[5]


    除上述提及到的靶向蛋白降解技術外,另外還有 BioPROTAC 靶向蛋白降解技術,它基于基因編碼直接將肽或抗體模擬物與 E3 連接酶融合,通過肽或蛋白識別域結合并降解目標蛋白。由于 BioPROTAC 依賴于基因編碼,因此存在一定的局限性。

    結語
    靶向蛋白降解技術的前途十分光明。盡管靶向蛋白降解技術存在一些懸而未決的問題和挑戰,例如,如何改善 PROTAC 分子的整體藥代動力學特性,S-guanylation 介導的 K63 泛素化的具體分子機制是怎樣的,能否利用 AUTAC 來降解 COVID-19 的關鍵蛋白等。但毫無疑問,靶向蛋白降解技術填補了靶向“不可藥物”蛋白的空白,并提供了基于藥物化學的新的治療途徑。同時,靶向蛋白降解技術一般是將小分子藥物設計成為一種新型的藥物,這無疑也為小分子藥物的用途提供了廣闊的思路。

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    PROTACs

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    CR8/(R)-CR8
    有效的 CDK 抑制劑。作為分子膠來降解細胞周期素 K。

    MG-277
    分子膠降解劑,有效地誘導翻譯終止因子 GSPT1 的降解,DC 50 為 1.3 nM。

    Lenalidomide
    Thalidomide 的衍生物,一種泛素 E3 連接酶 cereblon 的配體,可通過 CRBN-CRL4 泛素連接酶對兩種淋巴轉錄因子 IKZF1 和 IKZF3 進行選擇性泛素化和降解。

    Pomalidomide
    第三代免疫調節劑,與 E3 連接酶 cereblon 相互作用,可誘導 IKZF1 和 IKZF3 蛋白的降解。

    Thalidomide
    抑制 cereblon,Kd 約為 250 nM,具有免疫調節、抗炎、抗腫瘤作用。

    MCE 的所有產品僅用作科學研究,我們不為任何個人用途提供產品和服務

    縮寫:
    TPD:Targeted protein degradation
    CI-M6PR:Cation-independent mannose-6-phosphate receptor
    POI:Protein of interest

    參考文獻:

    1. Whitworth C, et al. New class of molecule targets proteins outside cells for degradation. Nature. 2020;584(7820):193-194.

    2. Steven M Banik, et al. Lysosome-targeting chimaeras for degradation of extracellular proteins. Nature. 2020 Aug;584(7820):291-297.
    3. REBECCA MCCLELLAN. Stanford chemists craft molecular scalpels to clear unwanted proteins from cell surfaces. news.stanford.edu.
    4. Nalawansha DA, et al. Retraction of "Targeted Protein Internalization and Degradation by ENDosome TArgeting Chimeras (ENDTACs)". ACS Cent Sci. 2020;6(2):312.
    5. Luh LM, et al. Prey for the Proteasome: Targeted Protein Degradation-A Medicinal Chemist′s Perspective. Angewandte Chemie International Edition. 2020.
    6. Xiuyun Sun, et al. PROTACs: great opportunities for academia and industry. Signal Transduct Target Ther. 2019; 4: 64.
    7. Wang Y, et al. Degradation of proteins by PROTACs and other strategies. Acta Pharm Sin B. 2020;10(2):207-238.
    8. Burslem GM, et al. The Advantages of Targeted Protein Degradation Over Inhibition: An RTK Case Study. Cell Chem Biol. 2018;25(1):67-77.e3.
    9. Bond M J , et al. Targeted Degradation of Oncogenic KRAS G12C by VHL-Recruiting PROTACs[J]. 2020.
    10. Liu J, et al. Light-induced control of protein destruction by opto-PROTAC. Sci Adv. 2020;6(8):eaay5154.
    11. Reynders M, et al. PHOTACs enable optical control of protein degradation. Sci Adv. 2020;6(8):eaay5064.
    12. Gao S, et al. Novel immunomodulatory drugs and neo-substrates. Biomark Res. 2020;8:2.
    13. S?abicki M, et al. The CDK inhibitor CR8 acts as a molecular glue degrader that depletes cyclin K. Nature. 2020 Jun 3.
    14. Yang J, et al. Simple Structural Modifications Converting a Bona fide MDM2 PROTAC Degrader into a Molecular Glue Molecule: A Cautionary Tale in the Design of PROTAC Degraders. J Med Chem. 2019;62(21):9471-9487.
    15. Takahashi D, et al. AUTACs: Cargo-Specific Degraders Using Selective Autophagy. Mol Cell. 2019;76(5):797-810.e10.
    16. Clift D, et al. Acute and rapid degradation of endogenous proteins by Trim-Away.Nat Protoc. 2018 Oct;13(10):2149-2175. 
    17. Ding Y, et al. Emerging New Concepts of Degrader Technologies. Trends Pharmacol Sci. 2020;41(7):464-474.


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