沙利度胺及其衍生物是强效的癌症治疗药物,也是最容易理解的分子胶降解剂 (MGD) 之一。这些药物选择性地重新编程 E3 泛素连接酶 cereblon (CRBN),使靶蛋白被泛素-蛋白酶体系统降解。MGD 在 E3 连接酶表面产生新的识别界面,参与诱导的蛋白质-蛋白质与新底物的相互作用。对其作用机制的分子洞察为通过特定的识别基序 G 环与大量靶标进行接触提供了令人兴奋的机会。我们的分析表明,目前基于 CRBN 的 MGD 原则上可以识别人类蛋白质组中超过 2,500 种包含 G 环的蛋白质。我们回顾了在调整 CRBN 与其 MGD 诱导的新底物之间的特异性方面的最新进展,并推断出一组控制这些相互作用的简单规则。我们得出结论,合理的 MGD 设计工作将能够选择性降解更多的蛋白质,从而将这种治疗方式扩展到更多的疾病领域。
摘要:靶向蛋白质降解 (TPD) 是一种新兴的治疗方法,用于选择性消除与疾病相关的蛋白质。虽然分子胶水降解剂表现出类似药物的特性,但它们的发现传统上是偶然的,并且通常需要事后合理化。在这项研究中,我们展示了使用粘合部分合理设计分子胶水降解剂的方法。通过将化学粘合部分附加到几种小分子抑制剂上,我们成功地将它们转化为降解剂,从而无需特定的 E3 泛素连接酶募集剂。具体而言,我们发现将疏水性粘合部分整合到细胞周期依赖性激酶 12 和 13 (CDK12/13) 双重抑制剂中可以募集 DNA 损伤结合蛋白 1 (DDB1),从而将高分子量二价 CDK12 降解剂转化为有效的单价 CDK12/13 分子胶水降解剂。我们还展示了将半胱氨酸反应弹头连接到 BRD4 抑制剂上,通过招募 DDB1 和 CUL4 相关因子 16 (DCAF16) E3 连接酶将其转化为降解剂。
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。
利达克,T.;巴洛霍娃,N.;科里内克,V.;塞德拉切克,R.; Balounova,J.;卡斯帕雷克,P.; Cermak,L. CRL4-DCAF12 泛素连接酶在精子发生和 T 细胞活化过程中控制 MOV10 RNA 解旋酶。诠释。 J。莫尔。科学2021,22,5394,doi:10.3390/ijms22105394。 *
。STHCSM的RNA裂解在每个切割位点生成2',3'> P和5'-OH,我们假设RTCB的连接酶活性参与了图中确定的RNA修复。1(中间)。b)用抗RTCB或抗ACTB(加载对照)抗体的蛋白质印迹,用(+)或没有( - )RTCB耗竭的293T细胞的裂解物进行抗体。参见图中的未编写图像。S2。c)PARK7成绩单针对5
Cereblon 是 CRL4-CRBN E3 泛素连接酶的组成部分,是骨髓瘤药物沙利度胺、来那度胺和泊马度胺的靶标。在发现 Cereblon 直接与沙利度胺结合后,结构研究对于了解分子胶水的作用机制至关重要。这些药物与 Cereblon 表面结合并重新利用 E3 连接酶来招募非天然底物,从而导致泛素化和降解。Cereblon 的重新利用可以通过异双功能药物或分子胶水降解剂实现。分子胶水药物的分子量低于异双功能药物,并且更广泛地依赖于稳定蛋白质-蛋白质相互作用。沙利度胺类似物作为原型分子胶水得到了非常深入的研究,已经确定了几种 Cereblon 复合物的晶体结构。除了 Cereblon-药物二元复合物外,还解决了几种底物结合的三元复合物。底物募集所需的关键“降解决定子”特征,可实现优化功效和选择性的合理设计。降解决定子存在于其他不相关的 cereblon 底物中,这些底物没有序列、折叠或功能相似性。
大肠杆菌DNA污染单元测试了N/A N/A 100 100 100规格> 99%13,333 U/mg功能性功能性NO conversion <10份蛋白质来源:重组大肠杆菌菌株,携带毒液T7基因5和E. coli trxa基因。单位定义:1个单位定义为将10 nmol的总DNTPS转换为酸不溶性材料所需的聚合酶量,在37°C下30分钟内。分子量:92.1 KDA质量控制分析:使用2倍连续稀释方法测量单位活动。稀释酶,并将其添加到含有小腿胸腺DNA,1x T7 DNA聚合酶单位表征缓冲液(20 mM Tris-HCl,100 mm KCl,6 mM MGCL,6 mM MGCL 2,6mmmmmgcl 2,0.1 mm EDTA,5 mmβ-MMβ-MERCAPTOETOETHANANOL),3 H-DTT的反应中,3 H-DTT,在37°C下孵育10分钟,浸入冰上,并使用Sambrook和Russell的方法进行分析(6)。蛋白浓度(OD 280)由OD 280吸光度确定。物理纯度,然后进行银色染色检测。通过比较浓缩样品中污染物带的聚集质量与稀释样品中蛋白蛋白蛋白带的质量来评估纯度。单链核酸酶在含有放射性标记的单链DNA底物的50 µL反应中确定,在37°C下孵育4小时4小时。双链外切核酸酶在50 µL反应中确定,该反应含有放射性标记的双链DNA底物和10 µL的酶溶液在37°C下孵育4小时。双链核酸内切酶在50 µL反应中确定,该反应含有0.5 µg质粒DNA和10 µL的酶溶液在37°C下孵育4小时。大肠杆菌16S rDNA的污染是使用5 µL r菌酸溶液的样品变性的样品,并在Taqman QPCR分析中筛选,以使用与16S rRNA locus相应的寡核苷酸引物,使用污染的大肠杆菌Genomic DNA。
泛素 - 蛋白酶体系统(UPS)可用于异常或冗余蛋白质的降解和转化。UPS调节细胞的增殖,分化和代谢,神经网络形成,自动噬菌体以及其他生理或病理过程[1]。UPS受到严格控制,系统通常由泛素(UB),26S蛋白酶体,去泛酶的酶(DUBS),泛素激活酶(E1),Ubiq ubiq uitin uitin-conjugating酶(E2)和ubiquitin ligiigasase(E1)(E1)(E1)(E1)(E1)(E1)(E2)(E2)(E3)(E3)。APC是一种巨大的多sub单位蛋白质复合物,至少13个亚基可以通过泛素化控制细胞周期的关键底物。APC将它们定位在26S蛋白酶体中,启动后期,并通过进一步的降解[3]导致有丝分裂戒断。两个结构同源的辅助亚基CDC20和CDC20同源物1(CDH1)通常被视为“ APC coacti vators”。CDC20和CDH1负责扎带底物并激活APC的泛素连接酶活性,形成了两种不同的E3泛素连接酶配合物,APC CDC20和APC CDH1 [4]。cdc20主要在分区和早期G1阶段起抑制作用,通过降解securin和有丝分裂周期来阻碍分裂
分子胶代表了一种创新的药物类别,可实现以前不可能的蛋白质蛋白质相互作用,但是它们的理性设计仍然具有挑战性,这一问题准确的三元复合物建模可以显着解决。在这里,我们提出了YDS-Ternoplex,这是一种新型的计算方法,可以通过在推断过程中纳入增强的采样电感偏置来准确预测分子胶水介导的三元复合物结构,从而增强AlphaFold 3型模型。我们在五种不同的测试用例中展示了YDS-andOplex的功能,包括基于E3连接酶的系统(VHL:CDO1和CRBN复合物,具有MTOR-FRB,NEK7和VAV1-SH3C)和非E3连接酶复合物(FKBP12:MTOR-FRB)。与实验结构相比,该模型的RMSD值低至1.303Å,可实现出色的准确性,并成功预测了训练数据中不存在的新型蛋白质蛋白接口。值得注意的是,在FKBP12:MTOR-FRB情况下,YDS-Ternoplex正确预测了一种新颖的接口配置,而不是默认为训练数据中存在的已知相互作用,表明了强大的概括能力。我们的结果表明,通过电感偏差对推理过程的战略增强可以显着提高三元复合物预测的准确性,从而有可能加速以前不可用靶标的分子胶治疗剂的发展。