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靶蛋白降解_化学合成方法_蛋白降解剂-默克生命科学

共晶结构的3D模型:绿色部分为PROTAC,与黄色部分的靶标及粉色部分的E3泛素结合,用于靶向蛋白质降解。

靶向蛋白降解(TPD)是一种新型的药物发现策略,通过小分子劫持细胞降解过程,从而从细胞中清除问题蛋白。其中一种降解途径是泛素-蛋白酶体通路,这是一种细胞内质量控制机制,它利用E3泛素连接酶及其相关伙伴,寻找受损或错误折叠的蛋白质,并通过蛋白酶体(即“细胞垃圾桶”)将其降解。 蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC®降解剂)是一类异二功能分子,由疾病靶点“弹头”和E3连接酶配体通过连接子连接而成。 

当其被引入细胞后,会将靶蛋白招募至E3泛素连接酶处,从而劫持天然降解通路以清除疾病靶点。这种蛋白质沉默方法所产生的表型被誉为“化学界的CRISPR”——且可通过小分子进行调控。 



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与传统基于占位的小分子抑制相比,PROTAC®介导的靶点降解具有诸多优势。由先导化合物、有效载荷或抑制剂开发而来的降解剂,在细胞响应和靶点选择性方面均有所提升。由于降解剂不会随靶点一同被清除,因此可被回收利用,并在较低剂量下发挥催化作用。 最后,约80%的蛋白质靶点因缺乏明确的结合腔或活性位点而被视为传统小分子难以成药(“不可成药靶点”),但通过利用其将多种靶点招募至E3连接酶的能力,亲和力较低的结合剂已被成功开发为有效的降解剂。部分基于这些原因,蛋白质降解剂已被确认为药物发现领域的新型治疗模式,并作为研究工具拥有广阔的前景。

由于蛋白质降解剂同时与靶蛋白和E3连接酶相互作用,其设计并非易事。 通常采用模块化方法构建 PROTAC® 化合物库,以筛选可降解目标蛋白的化合物。为此,需要对 E3 配体、靶向弹头和连接子进行策略性组合,并日益关注连接子的性质和出口向量。针对靶向特异性降解剂库中的每个成员,都会分析其在细胞中对目标蛋白的耗竭情况,从而为进一步优化和表征提供线索。

PROTAC®是Arvinas Operations, Inc.的注册商标,经许可使用。

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