| 查看: 966 | 回复: 4 | |||
| 【有奖交流】积极回复本帖子，参与交流，就有机会分得作者 乐研_试剂 的 6 个金币 ，回帖就立即获得 1 个金币，每人有 1 次机会 | |||
[交流]
Ab-PROTAC偶联物可选择性降解HER2+细胞系中受体相互作用的RIPK2
|
|||
|
蛋白酶降解靶向嵌合物（PROTACs）是一类异双功能分子，目前正在实现其作为靶向蛋白质降解的治疗策略的潜力。然而，现有设计的缺陷是缺乏对蛋白质降解有效载荷的细胞选择性靶向。本文报道了Burley团队发表的一篇关于HER2+细胞系中受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶2（RIPK2）的细胞靶向降解方法，实现PROTAC骨架的细胞选择性传递的潜力。 蛋白水解靶向嵌合体（PROTACs）是一种异双功能分子，可以选择性地降解目标蛋白（POI）。[1,2]PROTACs的作用机制（MoA）是POI和E3连接酶形成三元复合物，然后给靶蛋白打上泛素化的标签，随后通过泛素−蛋白酶体途径降解。[3,4]这些蛋白质降解剂的一个特点是其降解过程具有催化性质，使得PROTAC从三元复合物解离后能够再循环利用。这种独特的作用机制相较于传统的非共价抑制具有更持久的药理效应，在体内使用剂量较低。[5−9]与传统的抑制剂策略相比，PROTACs的另一个优势是最终需要与POI结合并进行降解，而不是通过与小分子的化学计量相互作用来调节蛋白质功能。[10] 目前，PROTACs应用的一个主要缺陷是缺乏细胞选择性和可变的细胞渗透性，[11]这反映在其次优的药代动力学特性上。[12,13]细胞靶向模块融入PROTAC设计中，可以将PROTAC载荷输送到所需的细胞类型，并降低脱靶毒性（Figure1A）。 一种新兴的细胞选择性递送PROTACs平台是将其与抗体（Ab）结合。[14]抗体药物偶联物（ADCs）选择性地将分子载荷（如PROTAC）传递到特定的细胞类型，从而避免了对PROTAC骨架的细胞摄取进行大量优化的需求（Figure1B）。虽然已经开发出了Ab-PROTAC用于细胞选择性降解BRD4和ERα的研究，[15−17]但连接化学（可裂解vs不可裂解）、药物在目标细胞中的积累以及通过Ab结合可靶向多样的POI的影响仍处于起步阶段。在这里，作者扩展了Ab-PROTAC结合物的范围，并展示了在HER2+细胞系中对丝氨酸和苏氨酸蛋白激酶2（RIPK2）的细胞选择性和靶向性降解（Figure1C）。 作者通过二硫化物重连试剂（二溴吡嘧啶二酮，diBrPD），将RIPK2 PROTAC分别与抗HER2单克隆抗体（mAb），曲妥珠单抗,和抗IL-4帕索利珠单抗（阴性对照）偶联起来，分别得到了ADC-2和ADC-3。在SKOV3 HER2+卵巢癌细胞系中评估了使用ADC-2和ADC-3对RIPK2的降解作用。与原始PROTAC相比，抗HER2的ADC-2显示出类似的RIPK2降解水平，而抗IL-4的ADC-3在10nM浓度下没有发生降解。意外发现是，在100nM以上的浓度下使用ADC-3进行RIPK2降解（Figure3A）。由于SKOV3细胞没有膜结合的IL-4，观察到的降解可能是由于非特异性摄取机制，可能是巨噬细胞吞噬作用所致。[18] 为了证实RIPK2降解是通过泛素−蛋白酶体途径发生的，作者在SKOV3细胞中加入已知的蛋白酶体抑制剂MG132（浓度为10μM），然后用PROTAC 1、ADC-2或ADC-3处理细胞，没有观察到任何化合物的降解，这证实了降解是通过蛋白酶体依赖的途径发生的（Figure3C）。在ADC-1和ADC-2在1μM范围内均未观察到细胞毒性（Figure3D），也排除连接子的不稳定性导致PROTAC的过早释放。 然后在HEK293 HER2-细胞系中使用HiBiT实验检测ADC-2和ADC-3的细胞选择性靶向性。这两个ADC-2和ADC-3在较高浓度下表现出RIPK2的降解，当浓度超过100nM时，降解效果更为显著。 这与在SKOV3细胞中观察到的类似降解可能是由于非特异性细胞摄取的事实相一致。重要的是，与使用PROTAC 1时降解50%相比，两种偶联物在10nM时均未观察到降解（Figure 4A）。同样，所有化合物均未观察到细胞毒性（Figure 4B）。 总之，作者通过使用Ab-PROTAC偶联物，在HER2+SKOV3细胞中展示了对RIPK2的细胞选择性降解。这种方法补充了ADC的发展，并且为使用具有次优物理化学性质的PROTAC或需要在特定细胞中选择性传递PROTAC载荷的情况下提供了设计策略，为药物开发和治疗提供了新的可能性。 参考文献 (1) Békés, M.; Langley, D. R.; Crews, C. M. PROTAC targeted protein degraders: the past is prologue. Nat. Rev. Drug Discovery 2022,21 (3), 181−200. (2) Diehl, C. J.; Ciulli, A. Discovery of small molecule ligands for the von Hippel-Lindau (VHL) E3 ligase and their use as inhibitors and PROTAC degraders. Chem. Soc. Rev. 2022, 51 (19), 8216−8257. (3) Sakamoto, K. M.; Kim, K. B.; Kumagai, A.; Mercurio, F.; Crews, C. M.; Deshaies, R. J. PROTACs: chimeric molecules that target proteins to the Skp1-Cullin-F box complex for ubiquitination and degradation. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001, 98 (15), 8554−8559. (4) Bondeson, D. P.; Mares, A.; Smith, I. E. D.; Ko, E.; Campos, S.; Miah, A. H.; Mulholland, K. E.; Routly, N.; Buckley, D. L.; Gustafson, J. L.; Zinn, N.; Grandi, P.; Shimamura, S.; Bergamini, G.; FaelthSavitski, M.; Bantscheff, M.; Cox, C.; Gordon, D. A.; Willard, R. R.; Flanagan, J. J.; Casillas, L. N.; Votta, B. J.; den Besten, W.; Famm, K.; Kruidenier, L.; Carter, P. S.; Harling, J. D.; Churcher, I.; Crews, C. M. Catalytic in vivo protein knockdown by small-molecule PROTACs. Nat. Chem. Biol. 2015, 11 (8), 611−617. (5) Yan, J.; Li, T.; Miao, Z.; Wang, P.; Sheng, C.; Zhuang, C. Homobivalent, Trivalent, and Covalent PROTACs: Emerging Strategies for Protein Degradation. J. Med. Chem. 2022, 65 (13), 8798−8827. (6) Nemec, V.; Schwalm, M. P.; Muller, S.; Knapp, S. PROTAC degraders as chemical probes for studying target biology and target validation. Chem. Soc. Rev. 2022, 51 (18), 7971−7993. (7) Burslem, G. M.; Smith, B. E.; Lai, A. C.; Jaime-Figueroa, S.; McQuaid, D. C.; Bondeson, D. P.; Toure, M.; Dong, H. Q.; Qian, Y. M.; Wang, J.; Crew, A. P.; Hines, J.; Crews, C. M. The Advantages of Targeted Protein Degradation Over Inhibition: An RTK Case Study. Cell Chem. Biol. 2018, 25 (1), 67−77. (8) Tinworth, C. P.; Lithgow, H.; Dittus, L.; Bassi, Z. I.; Hughes, S. E.; Muelbaier, M.; Dai, H.; Smith, I. E. D.; Kerr, W. J.; Burley, G. A.; Bantscheff, M.; Harling, J. D. PROTAC-Mediated Degradation of Bruton’s Tyrosine Kinase Is Inhibited by Covalent Binding. ACS Chem. Biol. 2019, 14 (3), 342−347. (9) Schneider, M.; Radoux, C. J.; Hercules, A.; Ochoa, D.; Dunham, I.; Zalmas, L.-P.; Hessler, G.; Ruf, S.; Shanmugasundaram, V.; Hann, M. M.; Thomas, P. J.; Queisser, M. A.; Benowitz, A. B.; Brown, K.; Leach, A. R. The PROTACtable genome. Nat. Rev. Drug Discovery 2021, 20, 789−797. (10) Shimokawa, K.; Shibata, N.; Sameshima, T.; Miyamoto, N.; Ujikawa, O.; Nara, H.; Ohoka, N.; Hattori, T.; Cho, N.; Naito, M. Targeting the Allosteric Site of Oncoprotein BCR-ABL as anAlternative Strategy for Effective Target Protein Degradation. ACS Med. Chem. Lett. 2017, 8 (10), 1042−1047. (11) Yokoo, H.; Naito, M.; Demizu, Y. Investigating the cell permeability of proteolysis-targeting chimeras (PROTACs). Expert. Opin. Drug Discovery 2023, 18 (4), 357−361. (12) Benowitz, A. B.; Scott-Stevens, P. T.; Harling, J. D. Challenges and opportunities for in vivo PROTAC delivery. Future Med. Chem. 2022, 14 (3), 119−121. (13) Guenette, R. G.; Yang, S. W.; Min, J.; Pei, B.; Potts, P. R. Target and tissue selectivity of PROTAC degraders. Chem. Soc. Rev. 2022, 51 (14), 5740−5756. (14) Dragovich, P. S. Degrader-antibody conjugates. Chem. Soc. Rev. 2022, 51 (10), 3886−3897. (15) Dragovich, P. S.; Pillow, T. H.; Blake, R. A.; Sadowsky, J. D.; Adaligil, E.; Adhikari, P.; Chen, J. H.; Corr, N.; Dela Cruz-Chuh, J.; Del Rosario, G.; Fullerton, A.; Hartman, S. J.; Jiang, F.; Kaufman, S.; Kleinheinz, T.; Kozak, K. R.; Liu, L. L.; Lu, Y.; Mulvihill, M. M.; Murray, J. M.; O’Donohue, A.; Rowntree, R. K.; Sawyer, W. S.; Staben, L. R.; Wai, J.; Wang, J.; Wei, B. Q.; Wei, W. T.; Xu, Z. J.; Yao, H.; Yu, S. F.; Zhang, D. L.; Zhang, H. Y.; Zhang, S. H.; Zhao, Y. X.; Zhou, H.; Zhu, X. Y. Antibody-Mediated Delivery of Chimeric BRD4 degraders. Part 2: Improvement of In Vitro Antiproliferation Activity and In Vivo Antitumor Efficacy. J. Med. Chem. 2021, 64 (5), 2576−2607. (16) Dragovich, P. S.; Adhikari, P.; Blake, R. A.; Blaquiere, N.; Chen, J.; Cheng, Y. X.; den Besten, W.; Han, J.; Hartman, S. J.; He, J.; He, M.; Rei Ingalla, E.; Kamath, A. V.; Kleinheinz, T.; Lai, T.; Leipold, D.; Li, C. S.; Liu, Q.; Lu, J.; Lu, Y.; Meng, F.; Meng, L.; Ng, C.; Peng, K.; Lewis Phillips, G.; Pillow, T. H.; Rowntree, R. K.; Sadowsky, J. D.; Sampath, D.; Staben, L.; Staben, S. T.; Wai, J.; Wan, K.; Wang, X.; Wei, B.; Wertz, I. E.; Xin, J.; Xu, K.; Yao, H.; Zang, R.; Zhang, D.; Zhou, H.; Zhao, Y. Antibody-mediated delivery of chimeric protein degraders which target estrogen receptor alpha (ERα). Bioorg. Med.Chem. Lett. 2020, 30 (4), No. 126907. (17) Maneiro, M. a.; Forte, N.; Shchepinova, M. M.; Kounde, C. S.;Chudasama, V.; Baker, J. R.; Tate, E. W. Antibody−PROTAC Conjugates Enable HER2-Dependent Targeted Protein Degradation of BRD4. ACS Chem. Biol. 2020, 15 (6), 1306−1312. (18) Commisso, C. The pervasiveness of macropinocytosis in oncological malignancies. Philos. Trans. R. Soc. London B 2019, 374 (1765), 20180153. |
回复此楼» 猜你喜欢
广西民族大学化学化工学院化学工程与技术学硕，材料化工专硕调剂名额充足！
已经有0人回复
-
透明质酸酶的作用机制：如何实现药物递送
已经有0人回复
-
化学工程及工业化学论文润色/翻译怎么收费?
已经有55人回复
-
爱思维尔旗下LWT投稿
已经有9人回复
-
替拉扎明为缺氧选择性细胞毒药物研究提供新思路
已经有0人回复
-
拉坦前列腺素(Latanoprost)：前列腺素F2α衍生物如何成为青光眼一线用药
已经有0人回复
-
卟啉家族中的明星分子：MESO-四(3,5-二溴-4-羟基苯基)卟啉的性质与制备
已经有1人回复
-
宠物寄生虫防治：氟雷拉纳阻断GABA受体，持效12周驱杀跳蚤蜱虫
已经有0人回复
-
为呼吸打开通道：依伐卡托的科学之旅
已经有1人回复
-
Dordaviprone（ONC201）：小分子药物在中线胶质瘤中的应用
已经有0人回复
-
依喜替康：新型喜树碱衍生物的研究进展
已经有1人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
» 抢金币啦！回帖就可以得到:
-
南京赫尔辛基大气与地球系统科学学院HALONEN ROOPE MIKKO SANTERI课题组招聘博士后
+1/60
-
海南大学生物医学工程学院 阿尔茨海默病早期诊断与检测团队 招2026申请考核制博士
+1/54
-
招聘二维光电材料与器件方向博士后若干名
+1/37
-
招聘二维光电材料与器件方向博士后若干名
+1/37
-
【急，最后两天】还有名额，湖南工业大学招收2026级生物医学工程博士研究生
+1/34
-
直招入伍推免硕士研究生招生
+1/30
-
上海交通大学-宁波东方理工大学联合培养博士生-2026年秋季入学-材料科学与工程学院
+1/23
-
双一流高校-南京林业大学-化学工程学院-国家海外优青团队招2026级博士（5月15号截止）
+1/18
-
双一流南京林业大学/化学工程学院-国家海外优青团队招青年师资、师资博后（自动转编）
+1/17
-
双一流南京林业大学/化学工程学院-国家海外优青团队招青年师资、师资博后（自动转编）
+1/14
-
MU美光很多人覺得它快見頂了，我反而開始認真看更高的位置
+1/10
-
高校急招科研助理
+1/8
-
邀请函 | 华南理工大学集成电路技术前沿论坛（含电子信息）诚邀您参加！
+1/8
-
检测XPS/XRD/SEM/拉曼/ICPQQ:3392739119
+1/5
-
机器人关节电机、减速器、灵巧手等方向招聘，薪酬优渥
+1/5
-
华南理工大学微电子学院招电子信息专业博士研究生（2026年秋季入学）
+1/5
-
同济大学环境学院 肖倩特聘研究员课题组 招聘2027级硕士/博士
+1/5
-
【招收2026年秋博士研究生】哈工大（深圳）医工学院任卫红老师（15号截止！！！）
+1/4
-
深圳大学材料学院纳电子器件实验室招聘助理教授、专职研究员、博士后
+1/3
-
中科院力学所CAE科研助理招聘
+1/2
简单回复
tzynew2楼
2023-11-30 17:29
回复
乐研_试剂(金币+1): 谢谢参与
h 发自小木虫Android客户端
2023-11-30 20:51
回复
乐研_试剂(金币+1): 谢谢参与
2023-12-01 20:37
回复
乐研_试剂(金币+1): 谢谢参与
XG-WUST5楼
2023-12-04 22:29
回复
乐研_试剂(金币+1): 谢谢参与
up 发自小木虫IOS客户端
精华III:
