分享一篇發(fā)表在JACS上的文章，題目為“Identification of Actionable Targeted Protein Degradation Effector Sites through Site-Specific Ligand Incorporation-Induced Proximity (SLIP)”，通訊作者是來自帝國理工學(xué)院的Edward W. Tate教授。
靶向蛋白降解（TPD）是一種目前處于快速發(fā)展階段的變革型治療方式。然而，已知的絕大多數(shù)泛素連接酶尚未被蛋白水解靶向嵌合體（PROTAC）或分子膠降解劑 （MGD） 用作TPD 效應(yīng)物。因此，在本文中作者發(fā)展了一種基于遺傳密碼子擴(kuò)展（GCE）的位點(diǎn)特異性誘導(dǎo)的鄰近策略（SLIP），用于高通量的的發(fā)現(xiàn)新型的TPD效應(yīng)器位點(diǎn)。
首先，在SLIP的設(shè)計(jì)上，作者采用了GCE用于在效應(yīng)蛋白上插入非天然氨基酸（UAA），而后通過對感興趣的目標(biāo)但蛋白（POI）的靶向和胞內(nèi)的無銅點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對靶蛋白的降解。這種方法與此前基于N/C端融合蛋白的策略相比對效應(yīng)器蛋白的結(jié)構(gòu)和功能影響較小，且能夠?qū)崿F(xiàn)位點(diǎn)特異性的配體摻入。作為概念驗(yàn)證，作者將反式環(huán)辛烯或甲基環(huán)丙烯基團(tuán)插入到VHL的Cys77位點(diǎn)。結(jié)果表明UAA的插入是濃度和時(shí)間依賴的，并且在加入配體FT3時(shí)能夠與TAMRA-tetrazine（TT）競爭。隨后，他們也實(shí)現(xiàn)了對融合表達(dá)的FKBP12F36V-mCherry蛋白的降解，表明了設(shè)計(jì)的可行性。
隨后，作者希望采用SLIP系統(tǒng)探究VHL不同位點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)PROTAC的能力，他們分別在C77、H110和C162插入了UAA。結(jié)果表明C77和H110能夠有效的實(shí)現(xiàn)mCherry信號的降低，而C162則不能，表明了位點(diǎn)選擇性插入的必要性。接下來，作者又進(jìn)一步采用SLIP在其他各種不同的TPD效應(yīng)子蛋白上進(jìn)行了潛在插入位點(diǎn)的篩選。他們選擇了17個(gè)潛在效應(yīng)子的22個(gè)位點(diǎn)。其中CRBN是 TPD 開發(fā)最廣泛的效應(yīng)子，他們在CRBN 序列的 16 個(gè)半胱氨酸中，從總共16個(gè)半胱氨酸中選擇了3個(gè)據(jù)報(bào)道具有配體的半胱氨酸進(jìn)行進(jìn)一步研究，分別位于第 219、287和394位。結(jié)果表明Cys219為 POI 降解的一個(gè)有前途的位點(diǎn)，其降解效率是參考變體 VHL_C77TAG 的三分之一以上。
本文作者：WYQ
責(zé)任編輯：MB
DOI：10.1021/jacs.5c01420
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c01420
