PROTACs,全称为Proteolysis-Targeting Chimeras,即蛋白水解靶向嵌,是一种新兴的物类型,不同于传统的抗体和小分子抑制剂。它由三部分构成:靶蛋白binder、linker以及E3泛素连接酶binder。PROTACs的一端会与靶蛋白结合,另一端则会与E3泛素连接酶结合。而E3泛素连接酶的功能在于,它可以将一种叫做泛素的小蛋白贴在靶蛋白上,将其标记为缺陷或受损蛋白。随后,细胞的蛋碎机(即,蛋白酶体)会识别和降解这些被标记的靶蛋白。
近年来,PROTACs因其作为调节蛋白稳态的新方式而备受学术界和工业界的广泛关注。许多团队正在积极开发基于PROTAC技术的蛋白降解剂。在靶蛋白方面,目前PROTAC针对的热门靶点有100多个,进展最快的包括AR-PROTAC、ER-PROTAC、BTK-PROTAC等。在E3泛素连接酶方面,最常用的有两种,即Von Hippel Lindau (VHL)和cereblon (CRBN)。其中,CRBN也是另一类在研蛋白降解剂——分子胶的验证靶点。
CRBN是CRL4 E3泛素连接酶的一部分,负责识别底物蛋白并启动降解过程。CRLs是E3泛素连接酶中最大的一个家族,通过将不同的cullin骨架与底物受体和适配器蛋白进行组装,形成了超过250种CRLs。简单来说,分子胶降解剂是一类能够诱导E3泛素连接酶底物受体(如CRBN)与靶蛋白之间新型相互作用的小分子,从而导致靶蛋白降解。沙利度胺、来那度胺和泊马度胺类小分子免疫调节剂是分子胶的一个显著例子。
威斯康星大学麦迪逊分校的一个科学家小组在European Journal of Medicinal Chemistry杂志上公布了一款新型MDM2降解剂的研发进展。MDM2是p53(一种强大的抑制因子)的关键负调节因子,在中经常高表达。先前的研究表明,MDM2不仅与p53结合以阻断其功能,其自身也是一种E3连接酶,可以标记p53使其被蛋白酶体降解。研究者们希望通过开发小分子抑制剂或降解剂来阻断两者间的相互作用,从而恢复携带野生型p53患者的抑癌活性。