新版PROTAC技术，胜利降解PD

PROTACs及其相关的靶向降解技术（如LYTACs、dTAGs、Trim-Away和SNIPERs）曾经成为靶向传统上被以为不行成药的卵白的新型医治方式。

PROTACs全称为Proteolysis-Targeting Chimeras，即卵白水解靶向嵌合体，是一种由E3连贯酶联合物（binder）、Linker以及靶卵白联合物（binder）构成的异双功效分子，可应用细胞的卵白降解机制选择性降解靶卵白。

详细来说，PROTACs分子的一端与靶卵白联合，另一端与E3泛素连贯酶联合。而E3泛素连贯酶可通过将一种叫做泛素的小卵白贴在靶卵白大将其标志为缺点或受损卵白。之后，细胞的卵白破碎摧毁机（即，卵白酶体）会降解被标志的靶卵白。2004年，来自以色列和美国的三位迷信家曾因发现“泛素介导的这种卵白质降解进程”获诺贝尔化学奖。

PROTACs技术最年夜的劣势之一是可能使靶点从“无成药性”酿成“有成药性”。传统的小分子克制剂必要与靶卵白有很强的联合，通常是与活性位点联合，然而，据估量，人类细胞中80%的卵白缺乏如许的位点。因为PROTACs只要要与目的卵白弱联合就可以特同性地“标志”它，是以，今朝中~80%不行成药的卵白能够都可能用PROTACs技术来解决。此外，PROTACs还具备解决传统小分子克制剂耐药性的后劲，由于基于PROTACs技术开辟的卵白降解剂能够可能催化多种渐变卵白的降解，从而在一定水平上降服或削减耐药性的发生。

虽然基于这些劣势，PROTACs具备很年夜的前景，但这一技术也有一些局限必要降服。因为泛素介导的降解路径产生在细胞内，是以小分子PROTACs今朝次要攻打细胞内的靶点，这使得许多膜卵白（占编码卵白的～23%）无奈被PROTACs技术靶向，由于这类卵白在胞内段并无适宜的联合口袋供小分子配体联合。是以，一种降解细胞外表卵白的新战略能够可能使靶向卵白降解畛域发生变更。

近日，颁发在Journal of the American Chemical Society杂志上的一项研讨中，来自加州年夜学旧金山分校的一个迷信家小组提出，基于抗体的PROTACs（antibody-based PROTACs， AbTACs）或者是一个值得摸索的偏向。他们的研讨报道了一款可招募膜联合E3连贯酶来降解细胞外表卵白的完整重组的双特同性抗体。研讨显示，AbTACs可能通过招募膜联合E3连贯酶RNF43降解PD-L1。

RNF43是一种跨膜E3连贯酶，包含一个有特定构造的胞外域，以及一个胞内RING构造域。RNF43可通过泛素化Wnt共受体Frizzled招致其内吞和降解，进而负调控Wnt旌旗灯号通路（先前开辟的小分子PROTACs都是使用胞质E3连贯酶，这项研讨扩展了跨膜E3连贯酶在靶向降解方面的利用）。 研讨中，迷信家们选择PD-L1作为初始降解靶点。PD-L1是一种在许多癌症中过表白的卵白，通过与T细胞上的克制性受体PD-1联合而招致T细胞反馈的克制。PD-L1有一个小的31个氨基酸长的胞质域（cytoplasmic domain），但没有已知的可能与该构造域联合的小分子配体，这使得用传统的小分子PROTACs来靶向PD-L1具备挑战性。

为了构建PD-L1靶向AbTACs，该研讨中使用了已获批上市的PD-L1抗体阿替利珠单抗（atezolizumab）作为PD-L1联合物（binder），然后与RNF43联合物（binder）交融，天生了重组双特同性抗体AC-1。BLI实验证明，AC-1可能同时联合PD-L1和RNF43。 接上去，研讨者们试图测试AC-1是否可能降解细胞上的PD-L1。因为PD-L1的高表白，他们起首选择了三阴性MDA-MB-231。流式细胞术证明MDA-MB-231中存在RNF43。研讨显示，用10 nM AC-1处置MDA-MB-231细胞可12 h内诱导两种模式的PD-L1年夜量降解，24 h时降解到达最高程度（Dmax=63%）。 为了测试AC-1对PD-L1的降解是否依赖于RNF43，研讨者们使用CRISPR烦扰(CRISPRi)敲除了MDA-MB-231细胞中的RNF43。成果显示，用10 nM AC-1处置24 h后，这一AbTACs并未诱导这些RNF43敲除细胞中PD-L1的降解。 为了评价降解路径，研讨用bafilomycin（一种溶酶体酸化克制剂）或MG-132（一种卵白酶体克制剂）进行预处置。成果显示，bafilomycin可加重PD-L1的降解，而MG-132则不克不及。这些数据标明AC-1以RNF43和溶酶体依赖的方式诱导PD-L1的降解。

末了，迷信家们还测试了AC-1是否能在其它细胞系中降解PD-L1，包含三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231、非小细胞肺癌细胞系HCC827和早期膀胱癌细胞系T24。成果显示，在每个细胞系中，10 nM AC-1处置24 h后均可诱导PD-L1降解，标明这种基于抗体的PROTACs技术具备普遍的细胞实用性。 研讨者们以为，AbTACs代表了一种全新的卵白降解剂技术，值得进一步摸索其降解膜卵白的后劲。

在论文中，他们还重点讨论了另一种依赖溶酶体降解路径、可用于降解膜卵白的新型卵白降解技术LYTACs。 LYTACs全称为lysosome-targeting chimaeras，即溶酶体靶向嵌合体，由斯坦福年夜学迷信家开辟。LYTACs由一个低聚糖肽（oligoglycopeptide）基团、一个抗体以及一个linker构成。低聚糖肽基团可联合名为CI-M6PR的细胞外表受体（一种溶酶体靶向受体），抗体可联合一个特定的跨膜或胞外卵白。在LYTAC与CI-M6PR和靶卵白同时联合时，所发生的CI-M6PR-LYTAC-靶卵白复合物会被细胞膜“淹没”，造成一个运输囊泡。囊泡会将复合物运输到溶酶体中(一种含有卵白质降解酶的细胞器)，之后靶卵白被降解，受体进入轮回再应用。这一紧张发现于客岁7月颁发在Nature杂志上。在这项研讨中，迷信家们也胜利应用LYTACs降解了PD-L1。迷信家们以为，LYTACs作为可能扩展可降解卵白质范畴的无效对象，前景十分令人期待。 兴许，正如Nature杂志在一篇评论文章所述，跟着已有卵白降解技术不时成熟，新的卵白降解技术不时呈现，能够有一天，一切卵白均可被靶向降解。到那时，疾病医治畛域能够会呈现年夜量的里程碑停顿。(100yiyao.com）