发布时间:2022-12-26
PROTAC分子或药物是一个异质双功能小分子,由一个结合靶蛋白的配体小分子和一个结合E3连接酶的配体小分子通过一个小分子链构成。PROTAC分子进入细胞后,同时与靶蛋白和E3连接酶结合,利用E3连接酶招募E2对靶蛋白进行泛素化修饰,修饰后的靶蛋白通过26S蛋白酶系统降解为氨基酸,释放出来的PROTAC分子可以重复使用。PROTAC技术是一个颠覆传统药物概念的新技术,但是其应用场景与传统蛋白抑制剂一致。该技术最早发表于2001年,此后一直由耶鲁大学Crews教授实验室推动并在近几年得到其他药物研发实验室跟踪。和传统药物不同的是,PROTAC药物不是抑制靶蛋白活性,而是直接降解靶蛋白,因此其控制靶蛋白活性的效果优于抑制剂。泛素-蛋白酶系统的正常生理功能是负责清除细胞中的变性、突变或有害蛋白。一旦靶蛋白、PROTAC分子、E3泛素连接酶三元复合物形成,E2泛素结合酶把泛素转移到靶蛋白表面上的赖氨酸残基,细胞内26S蛋白酶体识别赖氨酸多聚泛素化信号进而促进了靶蛋白的降解。
目前,PROTAC技术已经用于靶向多种细胞蛋白,如转录因子、骨架蛋白、酶和调节蛋白等。在癌症和神经元疾病等领域,PROTAC 分子在细胞和动物实验中表现优异,部分PROTAC药物已经进入临床I期或II期。这些进展促使全球顶级制药公司联手新成立了PROTAC公司,开展PROTAC药物研发,相信不久的将来PROTAC 药物会不断出现,用于治疗人类的各种疾病。
参考文献:
[1] Paiva SL, Crews CM. Targeted protein degradation: elements of PROTAC design. Curr Opin Chem Biol, 2019, 50: 111-119.
[2] 刘杏, 夏宇, 等. PROTAC技术在抗病毒感染中的应用前景[J]. 中国医药生物技术, 2021, 16(5): 469-472.
[3] Pettersson M, Crews CM. PROteolysis targeting chimeras (PROTACs) - past, present and future. Drug Discov Today Technol, 2019, 31: 15-27.
[4] An S, Fu L. Small-molecule PROTACs: an emerging and promising approach for the development of targeted therapy drugs. EBio Medicine, 2018, 36: 553-562.