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PROTAC技术与亨廷顿病

发布时间:2023-12-18

亨廷顿病(Huntington’s disease, HD)是一种完全渗透的染色体显性遗传性神经退行性疾病,由4号染色体上亨廷顿蛋白基因CAG 三核苷酸重复扩增显性遗传引起。HD生理表现为认知、运动和精神障碍,在西方人口中的患病率约为万分之一。致病基因HTTHuntingtin)由外显子1N末端结构域中的胞嘧啶-腺嘌呤-鸟嘌呤三联体组成,其可表达突变亨廷顿蛋白(mutant Huntingtin, mHtt),该蛋白在细胞内聚集后可影响神经细胞的功能并导致细胞死亡。然而,mHtt的生化活性尚未完全阐明,传统拮抗剂不能抑制mHtt的活性,因此mHtt的特异性降解已成为干预或治疗亨廷顿病的有效方法。

2017年,Ishikawa团队开发了靶向mHttPROTAC分子。由于目前尚未发现mHtt的小分子配体,该团队设计了直接针对mHtt聚集体的PROTAC化合物67。这两个化合物由细胞凋亡抑制蛋白1cellular inhibitor of apoptosis protein 1, cIAP1)的特异性配体bestatin的衍生物BE04、苯并噻唑衍生物(BTA 或苯基二氮烯基苯并噻唑衍生物(PDB)、linker三部分构成。当化合物浓度在10μmol·L-1时,相对于阴性对照,化合物67可有效降解mHtt,且检测不到野生型Htwild-type Htt, wtHtt)。该团队研发的靶向蛋白质聚集体的PROTAC为开发靶向泛素化折叠蛋白质的PROTAC提供了新的思路。

2018年,Ishikawa团队以IAP拮抗剂MV1(对cIAP1的亲和力强于BE04)作为E3泛素连接酶IAP的配体,以PDB作为 POI配体,合成了新的mHtt-PROTAC分子8,其能够降低活细胞中的mHtt水平。MV1cIAP1的亲和力比之前使用的bestatin类似物更强,并且它也与其他IAP相互作用。在来自HD患者的mHtt成纤维细胞模型中,该化合物能够以剂量和时间依赖性方式降解mHtt

  

 

 

参考文献:

[1] 罗芳, 吕祥兰, . PROTAC技术在神经性退行性疾病中的研究进展[J]. 中国药物化学杂志, 2023, 33(2): 133-147.

[2] MCCOLGAN P, TABRIZI S J. Huntington’s disease: a clinical review [J]. Eur J Neurol, 2018, 25(1): 24-34.

[3] TOMOSHIGE S, NOMURA S, OHGANE K, et al. Discovery of small molecules that induce the degradation of Huntingtin [J]. Angew Chem Int Edit, 2017, 56(38): 11530-11533.

[4] TOMOSHIGE S, NOMURA S, OHANE K, et al. Degradation of huntingtin mediated by a hybrid molecule composed of IAP antagonist linked to phenyl-diazenyl benzothiazole derivative [J]. Bioorg Med Chem Lett, 2018, 28(4):707-710.