© 2021 BIOTOOLS Co., Ltd. All Rights Reserved

latest news

最新消息

19 2022.12

CRISPR助PROTACs藥物開發精準出手

有別於藥理作用在抑制蛋白活化位點的常規藥物,蛋白水解靶向嵌合體 (proteolysis targeting chimeras, PROTAC) 以潛力新星現身蛋白藥物開發的領域。PROTAC具有兩個化學基團:一端連接到目標蛋白,另一端則召集 E3 ligases (連接酶),透過E3 ligases 以泛素化 (ubiquitinylation) 標記目標蛋白,進而使目標蛋白降解 (圖一)。 此藥理機轉亦賦予PROTAC可在低濃度下發揮作用。
 
(圖一)
 
此領域正在加速研究中,但至今約 600 種 E3 ligases中,只有2種可被應用;科學家紛紛投身開發新型E3 ligases,位於San Diego,  Scripps Research, Benjamin Cravatt 實驗室的副研究員:Xiaoyu Zhang 是其中之一

新型的E3 ligases PROTACs對核蛋白具特異性
Dr. Zhang 說明,測試新型的E3 ligases 不容易,需要製備化學探針及建立生物系統來定義E3 ligases的表達與功能。Dr. Zhang與他的研究團隊早期即針對數百種蛋白質篩選過的許多親電性 (electrophilic) 片段,尋找與蛋白質中半胱氨酸(cysteines) 相互作用的特定配體。這些特定與蛋白質 cysteines 共價作用的親電性片段是他們研究的關鍵;團隊以蛋白質 FKBP12 為目標,出乎意料地觀察到他們的 PROTAC 僅降解核內的FKBP12,降解膜蛋白形式的FKBP12。 Zhang 認為這種特殊的降解模式可成為優勢,表示:「我們可以利用這樣的PROTAC專門標定核蛋白,例如活性狀態的轉錄因子等。」

CRISPR驗證PROTACs的特殊降解機制
Zhang的團隊進一步探討 PROTAC與核蛋白結合與降解的機制,他們發現DCAF16,他們獨特 E3 ligases所辨識基質的一部分是降解的關鍵。為了驗證這個功能假說,Zhang採用Synthego所提供的DCAF16 基因剔除 (Knockout, KO) 細胞株,實驗表明:DCAF16 KO 細胞的蛋白質降解明顯減少。以上,Zhang與團隊的研究發表在Nature Chemical Biology.

Zhang的團隊也注意到另一種未預料到的蛋白質 ACAT1 被降解;因此Zhang 正在研究更專一的配體,表示:「理想情況下,一個非常好的 PROTAC 不應該脫靶,視為終極目標。」
開發專一性高的PROTAC,仰賴高通量的蛋白目標篩選與快速的材料供應,Synthego能提供快速、高效率的基因編輯細胞株與iPSCs (Induced pluripotent stem cells),以及品質精良、價格實惠的sgRNA客製化合成;整合工業級sgRNA的製造技術與專精的CRISPR策略,近年亦陸續推出高通量、Library規格的sgRNA與細胞產品,所有Synthego的Library皆採盤式包裝,單一目標基因即一個well,不怕混淆,後續不須利用特殊方法進行辨識與篩選,獨立分析,節省研究者的大量時間;至今已協力各大研究單位,如:美國國家衛生院的大型研究計畫;基因編輯交給Synthego,讓科學家探討蛋白功能。
 

參考文獻
 
回上一頁
標籤
CRISPR
聯絡我們
CONTACT US
立即前往

抱歉,為了您的瀏覽體驗及安全性,本網站不支援IE瀏覽器,請參考下方常用瀏覽器。