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。
蛋白水解靶向嵌合体 (PROTAC) 是一种用于潜在临床药物发现的新型靶向蛋白质降解技术,由蛋白质靶向配体与 E3 连接酶配体共价连接而成。通过招募 E3 连接酶到靶蛋白,PROTAC 通过泛素-蛋白酶体系统引发泛素化并随后降解靶标。在过去的几十年中,分子对接和虚拟筛选已经成为一种有效的药物发现策略,用于从大量化学结构数据库中识别化合物。对于 PROTAC,分子对接可以准确模拟蛋白质-PROTAC-E3 三元复合物,从而大大加速构效关系分析,并提高配体的亲和力和选择性。在本综述中,我们总结了分子对接和虚拟筛选在 PROTAC 药物发现中的应用的最新进展。迄今为止,已有大约 9 种靶蛋白和 12 种 PROTAC 成功通过分子对接和虚拟筛选开发。最后,讨论了分子对接和基于虚拟筛选的 PROTAC 的潜在挑战。
膜曲率对于多种细胞功能至关重要。虽然传统上将其归因于结构化域,但最近的研究表明,本质上无序的蛋白质也是膜弯曲的强大驱动因素。具体而言,无序域之间的排斥相互作用驱动凸弯曲,而吸引相互作用(导致液体状凝聚物)驱动凹弯曲。包含排斥和吸引域的无序域如何影响曲率?在这里,我们研究了结合吸引和排斥相互作用的嵌合体。当吸引域更靠近膜时,其凝聚会放大排斥域之间的立体压力,导致凸曲率。相反,当排斥域更靠近膜时,吸引相互作用占主导地位,导致凹曲率。此外,随着离子强度的增加,从凸曲率到凹曲率的转变发生了,这降低了排斥力同时增强了凝聚。与简单的机械模型一致,这些结果说明了无序蛋白质膜弯曲的一组设计规则。
摘要:靶向蛋白质降解是药物发现领域的一个新方面。传统上,开发抗生素包括繁琐而昂贵的过程,例如药物筛选、先导化合物优化和配方设计。蛋白水解靶向嵌合体 (PROTAC) 是新一代药物,它利用蛋白水解机制选择性地降解和消除与人类疾病有关的蛋白质。PROTAC 在癌症领域的应用得到了广泛的探索,各种 PROTAC 正在临床试验中。因此,研究人员对将 PROTAC 技术作为对抗致病病毒和细菌的新武器有着浓厚的兴趣。本综述强调了抗菌 PROTAC 和其他类似的“类 PROTAC”技术在降解致病靶蛋白(即病毒/细菌蛋白)方面的重要性。这些技术可以对致病蛋白进行特异性蛋白质降解,以避免因致病蛋白突变或异常表达而导致的耐药性。基于 PROTAC 的抗菌疗法具有高特异性和降解“不可用药”蛋白质(例如非酶蛋白质和结构蛋白质)的能力。
纤维状肝细胞癌(FLC)是一种罕见且通常没有致命的肝癌,没有证实有效的全身疗法。抑制抗凋亡蛋白BCL-XL的抑制作用在体外与多种全身疗法协同作用,使用与患者衍生的异种移植物(PDX)的细胞或直接从外科手术患者分离中解离的细胞。作为Bcl-XL在血小板中的生理表达中,先前努力利用其他癌症的脆弱性受到严重的血小板减少症的阻碍。为了克服这种毒性,我们用DT2216(一种靶向嵌合体(Protac)来处理FLC模型,该蛋白水解通过von Hippel-lindau(VHL)E3系列酶指导BCL-XL以降解,在血小板中最少表达。使用源自患者或体内获得的细胞上的Irinotecan和DT2216在体外的结合,使用来自患有FLC患者的几种异种移植物表现出显着的协同作用,并且在临床上可实现的剂量显着,与明显的血小板细胞增多症无关。
摘要:尽管生物制剂量的应用数量增加,但共价抑制剂的发展仍然是药物发现中增长的领域。The successful approval of some covalent protein kinase inhibitors, such as ibrutinib (BTK covalent inhibitor) and dacomitinib (EGFR covalent inhibitor), and the very recent discovery of covalent inhibitors for viral proteases, such as boceprevir, narlaprevir, and nirmatrelvir, represent a new milestone in共价药物开发。通常,靶向蛋白质的共价键可以在目标选择性,耐药性和给药浓度方面提供不同优势。共价抑制剂的最重要因素是电力(弹头),它决定了选择性,反应性和蛋白质结合的类型(即可逆或不可逆),可以通过合理设计进行修改/优化。此外,共价抑制剂在蛋白水解中越来越普遍,靶向嵌合体(Protac)用于降解蛋白质,包括当前被认为是“不可能”的蛋白质。本综述的目的是强调共价抑制剂开发的现状,包括简短的历史概述以及Protac Technologies的应用以及SARS-COV-2病毒的某些示例。
全基因组关联研究已发现许多与复杂疾病相关的常见和罕见种系遗传变异,包括单核苷酸多态性 (SNP)、拷贝数变异 (CNV) 和其他组成结构变异。然而,很大一部分疾病易感性仍无法解释,通常称为缺失遗传性。一个越来越受关注的领域是受精后出现的遗传变异,称为嵌合体突变,发生在细胞分裂过程中。携带有害突变的细胞可能通过修复机制、细胞凋亡或免疫监视被消除,而其他细胞可以将其突变传递给子细胞。因此,在早期胚胎发育过程中,每次细胞分裂都会保留一个或多个合子后突变。随着发育的进展,这些突变不断积累,导致细胞间基因组景观多样化。因此,大多数细胞最终携带独特的基因组。虽然许多嵌合体突变可能是中性的,但某些突变可能是致病的。嵌合体可发生在体细胞和生殖细胞中,体细胞嵌合体最近因其在神经遗传疾病中的潜在作用而受到关注。合子后突变涵盖所有主要的突变类型,包括染色体非整倍体、大规模结构异常、CNV、小插入/缺失和单核苷酸变异。其中,嵌合性染色体改变,也称为体细胞CNV(sCNV),通常是由于胚胎发生过程中的染色体不稳定性造成的。这些突变主要发生在合子后或胚胎发育早期,偶尔由合子后对减数分裂错误的部分挽救而引起,导致细胞亚群携带这些突变。值得注意的是,sCNV 在人类神经元中大量存在(1)。大脑主要从外胚层发育而来,而血细胞起源于中胚层。细胞比例高的体细胞突变更有可能发生在发育早期。如果这些突变出现得足够早,例如在原肠胚形成期间或之前,它们可能同时存在于脑细胞和血细胞中。随着个体年龄的增长,克隆性造血会导致血细胞中积累大量高细胞分数体细胞突变,而这些突变可能不存在于其他组织中。因此,分析年轻个体血液的基因组数据可以识别与大脑共有的体细胞突变,为了解脑部疾病的遗传易感性提供有价值的见解(图 1)。目前至少有 8 个实验平台可用于检测 sCNV。表 1 比较了这些分子检测的分辨率、优点和缺点。其中,
摘要:随着对各种疾病相关非编码RNA的了解不断加深,ncRNA正成为新的药物和药物靶点。基于不同类型的非编码RNA的核酸药物已被设计和测试。化学修饰已被应用于非编码RNA,如siRNA或miRNA,以增加其对降解的抵抗力,同时尽量减少对其生物功能的影响。化学生物学方法也已被开发来调节各种疾病发生中相关的非编码RNA。设计核糖核酸酶靶向嵌合体以降解内源性非编码RNA等新策略正在成为调节基因表达的有前途的方法,可作为下一代药物。本综述总结了基于非编码RNA的治疗诊断学的现状、开发核酸药物的非编码RNA的主要化学修饰、RNA与不同功能生物分子的结合以及设计和筛选用于调节内源性非编码RNA表达或活性的潜在分子以进行药物开发。最后,讨论了改善非编码RNA传递的策略。
抗癌药物耐药性是持续成功治疗恶性肿瘤的主要障碍。目前发现,抑制癌症进展中指示的蛋白质的疗法由于获得性耐药性而失效,而获得性耐药性通常是由突变或过度表达的蛋白质靶标引起的。通过劫持细胞泛素蛋白酶体蛋白质降解机制,蛋白水解靶向嵌合体 (PROTAC) 为癌症治疗提供了一种具有各种潜在优势的替代治疗方式。过去 5 年,已经开发出针对多种已知癌症靶标的 PROTAC,这为以前无法治疗的恶性肿瘤患者提供了新的缓解选择,并为下一代化合物奠定了基础。PROTAC 的一个显着优势是,它们可以克服传统靶向疗法的一些耐药机制,这得到了最近许多研究的证据支持。最近,一些团体已经开始研究使用 PROTAC 成功降解导致癌症对一线治疗产生耐药性的突变靶标。在这篇评论中,我们重点分析了针对癌症抗性的 PROTAC 的发展以及在寻找新的成功疗法时赋予它的目标。
摘要:使用靶向嵌合体(Protac)和分子胶水降解的靶向蛋白质降解(TPD)已成为一种强大的治疗方式,以消除从细胞中消除引起疾病的蛋白质。protac和分子胶降解器分别采用异性功能或单个小分子,以化学诱导靶蛋白与E3泛素连接酶的近端降低并通过蛋白酶体泛素化并降低特异性蛋白质。虽然TPD是扩展可毒蛋白质组的有吸引力的治疗策略,但人类基因组编码的> 600 E3连接酶中仅相对较少的E3连接酶已被小分子用于TPD应用。在这里,我们回顾了迄今为止已成功利用TPD的现有E3连接酶,并讨论了启用化学蛋白质组学的共价筛选策略,以发现新的E3连接酶招聘人员。我们还提供了数百种E3连接酶内反应性半胱氨酸的化学蛋白质图图,该图可能代表了可能在药理上询问的潜在可韧带位点,以发现其他E3连接酶招聘器。