PROTAC(Proteolysis Targeting Chimeras)是一種雙功能分子,由靶蛋白配體、連接體和E3泛素素連接酶配體組成。
它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一個E3泛素連接酶配體和一個靶蛋白配體通過一個特殊的“Linker”結(jié)構(gòu)連接在一起,形成一個三聯(lián)體。這種分子的一端可以結(jié)合靶蛋白,另一端則可以結(jié)合E3泛素連接酶,通過連接體(Linker)相連。當(dāng)PROTAC分子進(jìn)入細(xì)胞后,它的靶蛋白配體可以特異性地與靶蛋白結(jié)合,而另一端的E3泛素連接酶配體則可以募集E3泛素連接酶,形成三元復(fù)合物。在這個復(fù)合物中,E3泛素連接酶介導(dǎo)泛素結(jié)合酶E2對靶蛋白進(jìn)行泛素化,之后,被泛素標(biāo)記的靶蛋白被蛋白酶體識別并降解,從而達(dá)到選擇性地降低靶蛋白水平的目的。
此外,PROTAC技術(shù)已應(yīng)用于靶向癌癥中參與細(xì)胞周期調(diào)控的過表達(dá)、過激活或突變的蛋白質(zhì),通過利用PROTAC分子靶向調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白,可以啟動癌細(xì)胞的程序性細(xì)胞死亡。
靶蛋白配體:泛素-蛋白酶體途徑可以針對細(xì)胞周期蛋白、紡錘體相關(guān)蛋白、細(xì)胞表面受體、轉(zhuǎn)錄因子、腫瘤抑制因子、癌基因產(chǎn)物以及應(yīng)激條件下胞內(nèi)變性蛋白及異常蛋白等靶蛋白進(jìn)行降解。而目前對 PROTAC 配體的選擇上大部分還只是基于已知的抑制劑/激動劑,靶點(diǎn)也多為癌癥相關(guān)蛋白。這表明對 PROTAC 的研究還處在早期階段,靶蛋白配體可以采用虛擬篩選與高通量篩選的方法不考慮競爭結(jié)合,而神經(jīng)退行性疾病、自免性疾病等相關(guān)蛋白也有待開發(fā)。
連接體:是指前體藥物(prodrug),也稱前藥、藥物前體、前驅(qū)藥物等,是指經(jīng)過生物體內(nèi)轉(zhuǎn)化后才具有藥理作用的化合物。前體藥物本身沒有生物活性或活性很低,經(jīng)過體內(nèi)代謝后變?yōu)橛谢钚缘奈镔|(zhì),這一過程的目的在于增加藥物的生物利用度,加強(qiáng)靶向性,降低藥物的毒性和副作用。目前前體藥物分為兩大類:載體前體藥物(carrier-prodrug)和生物前體(bioprecursor)。此外農(nóng)藥中也有許多前體藥物。
E3泛素素連接酶配體:泛素蛋白配體途徑是已知的所有真核生物體內(nèi)具有高度選擇性的**重要的蛋白質(zhì)降解途徑。真核細(xì)胞中泛素化修飾后的靶蛋白可能被降解、可能被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞或細(xì)胞外的特定部位,也有可能導(dǎo)致靶蛋白的功能發(fā)生變化,這主要取決于靶蛋白所加的泛素鏈的結(jié)構(gòu),以及泛素鏈的長短。泛素連接酶E3決定靶蛋白的特異性識別,在泛素途徑中具有重要的作用。泛素連接酶E3通過調(diào)控調(diào)節(jié)蛋白的泛素化過程參與細(xì)胞內(nèi)的多種生理過程。所有的E3都具有連接靶蛋白和特定E2的能力。
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