视黄酸诱导基因 I (RIG-I) 样受体 (RLR) 是启动抗病毒免疫反应所必需的主要病毒 RNA 传感器。RLR 受到严格的转录和翻译后调控,其中泛素化是最重要的调控之一。然而,泛素化在 RLR 转录中的作用尚不清楚。在这里,我们筛选了 375 种明确的泛素连接酶敲除细胞系,并确定泛素蛋白连接酶 E3 组分 N-识别素 5 (UBR5) 是 RLR 转录的正调节因子。UBR5 缺陷会降低对 RNA 病毒的抗病毒免疫反应,同时增加原代细胞和小鼠中的病毒复制。与野生型同窝仔相比,Ubr5 敲除小鼠更容易受到致命的 RNA 病毒感染。从机制上看,UBR5 介导三部分基序蛋白 28 (TRIM28) 的赖氨酸 63 连接泛素化,TRIM28 是 RLR 的表观遗传抑制因子。这种修饰可防止 TRIM28 的分子内 SUMO 化,从而解除 TRIM28 对 RLR 转录的抑制。总之,UBR5 通过泛素化和去 SUMO 化 TRIM28 实现 RLR 表达的快速上调,从而增强抗病毒免疫反应。
在成人生物体中灭活基因功能的能力对于研究诸如再生和行为等生物学过程至关重要。这是通过工程化等位基因来实现的,该等位基因可以使用CRE重组酶有条件地灭活,然后使用药物诱导的CRE重组酶灭活基因功能。最近的一些研究清楚地表明,工程在斑马鱼中的有条件等位基因的可行性。同时,实现足够程度的重组以诱导完全丧失功能的丧失仍然是一个主要限制。在此,我们通过设计由斑马鱼β-Actin2基因的内含子增强子的斑马鱼泛素启动子组成的重组泛素启动子UBB R来解决这一限制。使用PHIC31介导的靶向集成,我们证明了UBB R在所有胚胎和幼虫阶段测试的UBB R显然均优于父母启动子以及目前可用的无处不在的Creer T2驱动线。此外,我们生成的UBB R:CRER T2驱动线使成人斑马鱼心中的Floxed等位基因几乎完全失活。最后,我们证明了我们的UBB R启动子在其他基因组基因座集成时会保留高活性,从而使其独特地适合于斑马鱼的所有阶段的转基因表达。
干扰素(IFN)刺激的基因15(ISG15)是由两个泛素样(UBL)结构域组成的15 kDa蛋白。一个铰链序列将N末端UBL结构域连接到C末端UBL结构域,该结构域具有含有赖氨酸,精氨酸和甘氨酸残基(LRLRRGG)的基序[1-4]。通过此序列,ISG15通过E1-激活酶(UBE1L)的顺序作用,E2偶联酶[泛素蛋白 - 偶联酶E2 L6(UBCH8)和E3 liig and rldl rldl rldl rldl and hh3 lig hh 3 ligh酶(ube1l)和rldl rld hhst iSG15与赖氨酸(LYS)残基上的靶蛋白共价相关。泛素蛋白连接酶5(HERC5),Ariadne RBR E3泛素蛋白连接酶1(Hhari)和包含25个(TRIM25)的三方基序[5-8]。此过程称为IsgyLation,以三个步骤发生,类似于蛋白质泛素化过程:(a)UBE1L介导了三磷酸腺苷(ATP)依赖性硫酯与ISG15的形成; (b)ISG15通过式式反应从UBE1L转移到UBCH8,形成ISG15和UBCH8之间的硫酯键; (c)从ISG15-E2酶复合物中,E3连接酶促进了ISG15向靶蛋白的LYS残基的转移和共价附着。因此,e3 ligases herc5,hhari和trim25介导底物的特异性[5-8]。蛋白质Isgylation受调节
缩写:AAC:腹主动脉肿块; CVB3:Coxsackie病毒B3; CYLD:囊肿症; DCM:扩张的心肌病; DM:糖尿病; DUSP1:双重特异性磷酸酶1; EGFR:表皮生长因子受体; ER:内质网; FSTL1:卵泡样蛋白1; GPX4:谷胱甘肽过氧化物酶4; HAUSP:疱疹病毒相关的泛素特异性蛋白酶; HIF-1α:低氧诱导因子-1α; I/R:缺血再灌注; JAMMS:JAB1/MPN/MOV34金属蛋白酶; KDM3A:赖氨酸特异性脱甲基酶3a; mettl3:类似甲基转移酶的3; MI:心肌梗塞; MIDYS:MIDYS家庭主题与含有新颖的配音家庭的泛素互动; MJD:Machado Joseph病蛋白; NAD +:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸; OTU:卵巢肿瘤相关的蛋白酶;耳鼻蛋白:具有线性链接特异性的OTU去泛素酶; PAC:肺动脉连接; RHD:风湿性心脏病; RVH:右心肥大; SERCA2A:SARCO/内质网Ca2 + -ATPase; sirt:sirtuin; Slim1:骨骼肌lim蛋白1; STAT3:转录3的信号换能器和激活因子; T2DM:type2糖尿病; TAC:跨动脉缩空; TAK1:转化生长因子激活的激酶1; UCHS:泛素C末端水解酶; USP:泛素特异性蛋白酶; YB-1:Y-box结合蛋白-1。
Parkin是一种高度验证的E3泛素连接酶,具有神经病学具有治疗潜力,Nysnobio的我们致力于研究它。使用Parkin基因治疗的神经保护症已经通过使用既定模型系统的动物研究来验证。也有一系列数据来验证帕克蛋白蛋白防止细胞应激的能力的有效性。由于这些原因,我们能够快速将临床前验证转化为我们目前的辅助研究状态。
Crimean-Congo出血性发烧病毒(CCHFV)是一种tick传播的奈罗内病毒,具有广泛的地理扩展,可引起严重和致命的疾病。没有批准具体的医学对策来对抗这种疾病。CCHFV L蛋白包含一个具有半胱氨酸蛋白酶的卵巢肿瘤(OTU)结构蛋白,该结构蛋白被认为可以通过从宿主和病毒蛋白中去除泛素和ISG15翻译后修饰来调节细胞免疫反应。病毒去泛素酶(例如CCHFV OTU)是有吸引力的药物靶标,因为阻断其活性可能会增强对感染的细胞免疫反应,并可能抑制病毒复制本身。我们先前证明了工程化的泛素变体CC4是在体外CCHFV复制的有效抑制剂。对小蛋白抑制剂(例如CC4)的治疗使用的主要挑战是它们需要细胞内递送(例如,通过病毒载体。在这项研究中,我们检查了通过致命CCHFV小鼠模型中复制不足的重组腺病毒(AD-CC4)递送体内CC4的可行性。由于肝脏是CCHFV感染的主要目标,因此我们旨在通过比较静脉内(尾静脉)和腹膜内注射AD-CC4来优化该器官。虽然尾静脉注射是腺病毒递送的传统途径,但在我们手中,腹膜内注射导致组织中腺病毒基因组的较高和更广泛的水平,包括肝脏的预期。,尽管有希望的体外结果,但体内CC4治疗的途径均未导致保护致命的CCHFV感染。
恶性肺癌发病率高,5年生存率极差。人类细胞内约80%-90%的蛋白质降解是通过泛素化酶途径进行的,特异性极高的泛素连接酶(E3)在靶蛋白的泛素化过程中起着至关重要的作用,泛素化通常发生在底物蛋白的赖氨酸残基上。不同的泛素化形式对靶蛋白的影响不同,多个短链泛素化残基修饰底物蛋白,是蛋白质降解的有利信号。细胞内蛋白质泛素化与去泛素化之间适应生理需要的动态平衡,有利于生物体的健康。蛋白质泛素化对许多生物学途径都有影响,这些途径的失衡导致包括肺癌在内的疾病。抑癌蛋白因子的泛素化或肿瘤致癌蛋白因子的去泛素化往往导致肺癌的进展。泛素蛋白酶体系统(UPS)是肺癌新型抗癌药物研发的宝库,尤其是针对蛋白酶体和E3s,精准靶向的致癌蛋白泛素化降解可能为肺癌药物研发提供光明的前景;特别是蛋白水解靶向嵌合(PROTAC)诱导的蛋白质降解技术将为肺癌新型药物的研发提供新的策略。
PROTAC 提供了一种新机制,与传统的小分子抑制剂相比,它们可以高选择性地显著降低细胞中目的蛋白 (POI) 的利用度,同时大大降低副作用 [1]。第一个 PROTAC 由 Craig M. Crews 于 2001 年开发,自这一突破以来,该领域在过去二十年中得到了迅速发展 [2]。PROTAC 具有由三个元素组成的双功能结构——E3 泛素连接酶配体 [3,4]、POI 配体和连接两个配体的连接区。POI 配体通过与目的蛋白结合并将其隔离到连接的 E3 配体上,选择性地靶向并“劫持”目的蛋白。然后,E3 连接酶配体从胞质中募集 E3 泛素连接酶到含有结合目标蛋白的 PROTAC 复合物中,连接区将 POI 和 E3 连接酶配体结合在一起 [ 5 ]。因此,目标蛋白和 E3 连接酶被人为地拉近,从而允许蛋白靶标进行多泛素化,随后被蛋白酶体破坏(图 1 )。PROTAC 可用于破坏任何蛋白靶标,甚至是非天然泛素化的蛋白。文献表明,使用 PROTAC 技术可以降解 50 多种不同的靶蛋白。目前的靶标包括蛋白激酶、核受体和转录因子,还有更多潜在靶标正在开发中 [ 6 ]。本文涵盖的概念
在2001年记录了Protac的治疗潜力后,对靶向蛋白质降解的兴趣已从学术界转变为工业。1个Protac已成为一种治疗方式,几个候选者已进入临床试验。2 Protac的潜力在其结构中编码。接头将感兴趣的蛋白质(POI)结合部分连接到泛素E3连接酶识别部分(图1A)。异常结构使Protac可以使POI和E3连接酶更接近。这引起了POI的泛素化,然后由细胞的处置机制靶向。2
使用小分子抑制剂针对蛋白质的酶功能以及使用小分子激动剂和拮抗剂针对受体蛋白的功能是小分子药物开发的主要形式。这些小分子调节剂基于传统的占用驱动药理学方法。对于传统上被认为无法被小分子调节剂用药的蛋白质组空间,例如具有支架功能的酶、转录因子和缺乏明确的小分子结合位点的蛋白质,靶向蛋白质降解剂提供了使用事件驱动药理学方法对蛋白质组进行用药的机会。降解分子(PROTAC 或分子胶)将目标蛋白质 (POI) 和 E3 泛素连接酶拉近并与泛素-蛋白酶体系统 (UPS)(用于降解 POI 的细胞废物处理系统)结合。为了开发靶向蛋白质降解剂来满足治疗需求,将从几个方面考虑,即致病蛋白质的选择性降解、超出 Lipinski 五规则 (bRo5) 范围的降解剂的口服生物利用度、新的 E3 泛素连接酶和分子胶降解剂的需求以及新药物模式的耐药性。本综述将说明靶向蛋白质降解药物发现和开发中几个未被充分讨论的关键考虑因素:1)影响 PROTAC 分子选择性的因素以及 PROTAC 的设计以选择性降解协同病理蛋白质;2)结合多组学方法开发检测方法,以鉴定新的 E3 连接酶及其相应的配体以及分子胶降解剂;3)分子设计以提高 bRo5 PROTAC 的口服生物利用度;4)降解剂的耐药性。