摘要:靶向蛋白质降解的领域呈指数增长。然而,对提供机械见解的药代动力学/药效学模型的需求未满足,同时在药物发现环境中实际上也很有用。因此,我们已经开发了一个全面的建模框架,可以应用于常规项目的实验数据,到:(1)基于准确的降解指标评估Protac,(2)指导最关键参数的化合物优化,(3)将降解降解到下游药物效应。所提出的框架包含了许多第一个特征:(1)一种机械模型,可以在Protac浓度降解中效应钩子效应,(2)(2)量化靶占用作用在Protac动作机制中的作用和(3)靶向降解和靶标的proticat效应的效应的靶标在protak protica的作用机制中的作用和靶标的proticat效应的效应。为了说明适用性并建立信心,我们采用了这三种模型来分析来自不同项目和目标的各种化合物的示例性数据。提出的框架使研究人员可以量身定制其实验性工作,并更好地了解其结果,最终导致更成功的Protac发现。这里的重点在于体外药理学实验,但还讨论了体内研究的关键含义。
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蛋白水解靶向嵌合体 (PROTAC) 是一种很有前途的治疗方式,在癌症治疗中引起了广泛关注。利用 PROTAC 技术,我们使用 Cereblon (CRBN) 和 Von Hippel – Lindau (VHL) E3 配体合成了新型结构修饰的基于 paullone 的 PROTAC。与标准阿霉素相比,PROTAC 23a 显著抑制了 MCF-7 乳腺癌细胞 (IC 50 = 0.10 µ M) 和 A549 肺癌细胞 (IC 50 = 0.12 µ M) 的生长。通过 MCF-7 细胞中的免疫印迹试验评估了这些新型 PROTAC 的降解效率。蛋白质印迹结果显示,PROTAC 23a 在浓度范围为 5.5 至 16 µ M 时降解细胞周期蛋白依赖性激酶 1 (CDK1),从而产生抗癌作用。分子对接用于确认活性 PROTAC 23a 对 CDK1 结合位点的亲和力。我们的研究结果表明了基于 paullone 的 PROTAC 作为 CDK1 降解剂的重要性,可能利用其来识别更有效的乳腺癌和肺癌临床治疗候选药物。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版本的版权持有人于2024年12月29日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.12.28.630572 doi:Biorxiv Preprint
原理:蛋白水解靶向嵌合体 (PROTAC) 是一种双功能化合物,因其在靶向蛋白质降解 (TPD) 中的作用而受到广泛研究。降解已验证或不可成药的靶标的能力使 PROTAC 在癌症治疗中具有显着的效力。然而,PROTAC 的临床应用受到其体内效力差和药代动力学特性不利的限制。方法:在本研究中,通过将 BRD4 降解 PROTAC 与 ROR1(受体酪氨酸激酶样孤儿受体 1)抗体结合,开发了一种新型降解剂-抗体偶联物 (DAC)。评估了 ROR1 DAC 的体外亲和力、内化功效、降解和细胞毒活性。在小鼠模型中评估了 ROR1 DAC 的药代动力学、抗肿瘤活性和急性毒性。通过RNA测序(RNA-seq)和免疫组织化学方法分析ROR1 DAC与抗鼠程序性细胞死亡蛋白1(αmPD1)mAb联合治疗的疗效。
a 乳腺癌研究项目,莎拉坎农研究所,纳什维尔,田纳西州 37203,美国;b 华盛顿大学医学院医学系,圣路易斯,密苏里州 63110,美国;c 乳腺和胸部肿瘤学系,意大利那不勒斯 80131 国立肿瘤研究所 IRCCS“Fondazione G. Pascale”;d 医学研究与发展战略系,名古屋市立大学医学研究生院,名古屋 467-8601,日本;e 血液肿瘤学分部,华盛顿大学医学院,医学系,西雅图,华盛顿州 98195,美国;f 临床研究部,弗雷德哈钦森癌症中心,西雅图,华盛顿州 98109,美国; g 肿瘤内科,马萨诸塞州总医院癌症中心,波士顿,MA 02114,美国; h 哈佛医学院,波士顿,MA 02115,美国; i 医学肿瘤学,布罗克癌症中心,弗吉尼亚肿瘤协会,诺福克,VA 23502,美国; j 生物统计学,辉瑞公司,圣地亚哥,CA 92121,美国; k 临床开发,辉瑞公司,纽约,NY 10017,美国; l 转化肿瘤学,辉瑞公司,圣地亚哥,CA 92121,美国;临床药理学硕士,辉瑞公司,圣地亚哥,CA 92121,美国; n 临床研究,Arvinas Operations, Inc.,纽黑文,CT 06511,美国; o 肿瘤内科,Institut de Cancérologie de l'Ouest Angers-Nantes,Angers,49055,法国
通过化学诱导二聚化 (CID) 进行基因调控对生物医学研究很有用。然而,CID 工具的数量、类型、多功能性和体内应用有限。在这里,我们展示了针对嵌合体的可扩展 CID (PROTAC-CID) 平台的蛋白水解,通过系统地设计可用的 PROTAC 系统进行可诱导的基因调控和基因编辑。此外,我们开发了正交 PROTAC-CID,可以在梯度水平上微调基因表达或使用不同的逻辑门控操作多路复用生物信号。将 PROTAC-CID 平台与基因电路结合,我们实现了 DNA 重组酶、碱基编辑器和主要编辑器的数字诱导表达,用于瞬时基因组操作。最后,我们将紧凑的 PROTAC-CID 系统打包到腺相关病毒载体中,用于体内诱导和可逆的基因激活。这项工作提供了一个多功能的分子工具箱,扩大了人类细胞和小鼠中化学诱导基因调控的范围。
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