香港大學(xué)化學(xué)系及合成化學(xué)國家重點實驗室團(tuán)隊與創(chuàng)新科技署合成化學(xué)與化學(xué)生物實驗室、中科院上海藥物研究所藥物研究國家重點實驗室、南京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院團(tuán)隊合作 ，在《ChemRxiv》上發(fā)表了題為“Selection of DNA-encoded Chemical Libraries for Compounds that can Induce Protein Ubiquitination”（誘導(dǎo)蛋白質(zhì)泛素化化合物的DNA編碼化學(xué)文庫的選擇）的論文。文章主要介紹了利用DNA編碼化學(xué)庫（DELs）篩選能夠誘導(dǎo)特定蛋白質(zhì)泛素化的化合物的方法，并展示了該方法在PROTAC（Proteolysis Targeting Chimera）發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用。

研究背景與目的：

蛋白質(zhì)降解療法：蛋白質(zhì)降解已成為藥物發(fā)現(xiàn)中的新型治療模態(tài)，尤其是針對傳統(tǒng)上被認(rèn)為“不可成藥”的靶標(biāo)。

PROTAC機制：通過同時結(jié)合靶標(biāo)蛋白（POI）和E3泛素連接酶，PROTAC誘導(dǎo)POI的泛素化，進(jìn)而由蛋白酶體降解。

挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)篩選方法主要依賴E3配體、連接體和POI配體的組合篩選，但有效配對的預(yù)測難度大，且泛素連接酶（E3 ligases）的空間位阻限制了底物的有效多泛素化。

研究目標(biāo)：開發(fā)一種能夠識別誘導(dǎo)蛋白質(zhì)泛素化的化合物的篩選方法，從而提高功能性蛋白質(zhì)降解劑（如PROTACs）的發(fā)現(xiàn)效率。

篩選方法的創(chuàng)新：

功能導(dǎo)向的DEL篩選法（PROTAC-DEL）：與傳統(tǒng)的基于POI結(jié)合或三元復(fù)合物形成的篩選方法不同，本研究采用基于POI泛素化的篩選方法，從而更準(zhǔn)確地篩選出具有功能活性的降解劑。

利用TUBEs捕獲泛素化復(fù)合物：通過Tandem Ubiquitin Binding Entities（TUBEs）捕獲和隔離泛素化的三元復(fù)合物，實現(xiàn)對活性PROTACs的有效富集。

Lifesensors的PA770: PROTAC In Vitro Ubiquitination Assay Kit（PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒）的應(yīng)用：

試劑盒內(nèi)容：PA770試劑盒包含用于體外泛素化實驗所需的蛋白質(zhì)復(fù)合物（如VHL/Cul2/ELOB/ELOC/Rbx1）和E1/E2泛素結(jié)合酶等關(guān)鍵組分。

實驗驗證：文件中展示了使用PA770試劑盒進(jìn)行BRD4-BD1的體外泛素化實驗，驗證了篩選出的化合物PTC-5和PTC-1在誘導(dǎo)BRD4-BD1泛素化方面的有效性。

Lifesensors的PA770: PROTAC In Vitro Ubiquitination Assay Kit（PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒）的優(yōu)勢：

高效性：PA770-PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒提供了完整的體外泛素化系統(tǒng)，使得研究人員能夠快速地驗證化合物誘導(dǎo)蛋白質(zhì)泛素化的能力，加速PROTACs的開發(fā)進(jìn)程。

易用性：試劑盒簡化了實驗步驟，研究人員無需單獨準(zhǔn)備所有必要的蛋白質(zhì)復(fù)合物和其他組分，從而節(jié)省了時間和資源。

可靠性：實驗結(jié)果表明，PA770試劑盒能夠穩(wěn)定且可靠地支持體外泛素化實驗，為PROTACs的功能驗證提供了堅實的基礎(chǔ)。

實驗結(jié)果與驗證：

模型驗證：使用BRD4和VHL E3連接酶作為模型系統(tǒng)，驗證了DNA共軛PROTAC在細(xì)胞內(nèi)誘導(dǎo)BRD4降解的能力。

篩選與驗證：通過PROTAC-DEL篩選，鑒定出有效的BRD4降解劑（如DC50約為9.7 nM的化合物），并驗證其在細(xì)胞中的降解活性。

比較不同篩選方法：與基于穩(wěn)定三元復(fù)合物形成的篩選方法相比，基于泛素化的篩選方法能更準(zhǔn)確地識別出具有降解活性的化合物。

技術(shù)展望與應(yīng)用：

新E3連接酶配體的發(fā)現(xiàn)：該方法有望用于發(fā)現(xiàn)新的E3連接酶配體，從而擴展PROTAC的化學(xué)工具箱。

未來發(fā)展方向：計劃進(jìn)一步發(fā)展該方法，實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)PROTAC-DEL篩選，并應(yīng)用于其他POI和E3連接酶。

PA770-PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒作為體外泛素化實驗的關(guān)鍵工具，通過提供完整的實驗體系和穩(wěn)定的實驗結(jié)果，為PROTACs的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化提供了強有力的支持。