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前言AIDD Pro 根据国内外各大网站以及人工智能药物设计主流新闻网站及公众号，从 AIDD会议、AIDD招聘，重大科研进展、行业动态、最新报告发布等角度，分析挖掘了每周人工智能辅助药物设计领域所发生的、对领域技术发展产生重大推动作用的事件，旨在帮助 AIDD领域研究人员和业内人士及时追踪最新科研动态、洞察前沿热点。如果您觉得符合以上要求的内容我们有遗漏或者更好建议，欢迎后台留言。科研进展2025年4月18日【药物设计】J. Chem. Inf. Model. | MolSnapper：基于结构的药物设计中的条件扩散2025年4月18日【蛋白降解】ACS Chem. Biol. | 通过TRIM21化学诱导核孔复合物蛋白降解2025年4月17日【靶点】J. Med. Chem. | 挑战“不可药物”──靶向STAT3，但发现有效的TrkA靶向抑制剂2025年4月16日【机器学习】J. Chem. Inf. Model. | 基于配体的药物发现利用最先进的机器学习方法，以Cdr1抑制剂预测为例2025年4月16日【药物发现】J. Med. Chem. | 泛素特异性蛋白酶 7（USP7）作为药物发现中极具前景的治疗靶点：从机制到疗法2025年4月16日【蛋白配体相互作用】ACS Omega | 用于 METTL3 精确可靠的蛋白质-配体相互作用建模的 SPLIF 增强型注意力驱动 3D CNNs具体信息，请滑动下方文字1.【药物设计】生成模型已经成为分子设计的潜在强大方法，但在生成有效结合预期目标的分子方面仍然存在挑战。控制设计过程和结合先验知识的能力将非常有利于更好地剪裁分子以适应特定的结合位点。在本文中，我们介绍了MolSnapper，这是一种新型工具，能够通过无缝集成3D药物团形式的专家知识来调节基于结构的药物设计的扩散模型。我们通过对CrossDocked和Binding MOAD数据集的综合测试证明，我们的方法生成的分子更适合给定的结合位点，实现了与原始分子高度的结构和化学相似性。此外，与其他方法相比，MolSnapper产生的有效分子大约是其两倍。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.4c02008DOI：https://doi.org/10.1021/acs.jcim.4c020082.【蛋白降解】尽管双功能降解分子（也称为蛋白水解靶向嵌合体（PROTACs））取得了令人兴奋的进展，但由于缺乏可用的E3连接酶配体，这一迅速扩大的领域仍然受到严重阻碍。我们的研究通过dna编码库（DEL）技术揭示了E3连接酶TRIM21的一系列小分子配体，从而弥补了这一空白。我们利用晶体学证实了它们与TRIM21的相互作用，并证明了它们对各种癌细胞类型的抗增殖作用。此外，蛋白质组学研究发现，mRNA输出因子GLE1和核孔复合物蛋白NUP155在TRIM21配体处理下显著下调。这种降解需要TRIM21，并且依赖于泛素蛋白酶体。更具体地说，NUP155是TRIM21配体的主要靶标，而GLE1被认为是NUP155初始降解的乘客靶标。利用免疫荧光技术，我们进一步证明GLE1和NUP155蛋白的降解破坏了核膜的完整性，导致细胞死亡。这项研究强调，TRIM21 E3连接酶配体发现了一种新的作用模式，作为一种单价降解物，触发与功能复杂蛋白的从头相互作用并诱导其降解。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.4c00833DOI：https://doi.org/10.1021/acschembio.4c008333.【靶点】由于信号转导和转录激活因子3 （STAT3）具有复杂的信号传导和有限的“可药物性”，它是一个很有前景但又充满挑战的抗癌药物靶点。为此，我们在此强调以靶标参与为重点的筛选和优化管道，以发现新的STAT3抑制剂。从STAT3差示扫描荧光法高通量筛选中，我们发现了似乎稳定STAT3的热聚集和适度抑制细胞STAT3活性的化合物。随后使用互补和正交试验进行评价，发现它们对原肌球蛋白受体激酶A （TrkA）具有高亲和力。采用类似的靶向结合启发方法，我们改进了抑制剂对TrkA的结合和选择性，在细胞TrkA癌症模型中显示出有效性。顶部化合物PI-15在细胞热移实验中成功地结合了靶标，并有效地抑制了癌细胞中的TrkA活性。这些方法强调了在药物发现管道的早期优先考虑严格的靶点参与验证的重要性，从而产生有希望的新抑制剂。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.5c00214DOI：https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c002144.【机器学习】人工智能（AI）正在以前所未有的速度和效率彻底改变药物发现。在计算机辅助药物设计中，基于结构和基于配体的方法是创新的主要驱动力。在没有3D实验结构或高置信度的同源性/ alphafold预测模型的情况下，基于配体的策略通常是优选的。在这里，我们的目标是开发和评估新的预测AI模型，用于基于配体的药物发现。为了说明我们的工作流程，我们提出了一个用于Cdr1抑制剂预测的集成分类模型。我们利用来自不同来源的目标特定实验数据，各种分子特征类型，以及多种最先进的机器学习（ML）算法以及多实例3D图神经网络（考虑单个分子的多种构象）。我们的工作流程涉及贝叶斯超参数调优、堆叠泛化和软投票。最终的目标特定集成模型受益于其组成部分的分类和筛选能力。在与训练数据结构不同的外部测试集上，其平均精度为0.755，f1得分为0.714，接收者工作特征曲线下面积为0.884，平衡精度为0.799。它在训练化学空间之外的另一个测试集上给出了0.1236的低假阳性率，表明它有能力避免假阳性。目前的工作强调了堆叠集成机器学习的潜力，并提供了一个严格的通用工作流程来为其他目标构建基于配体的预测人工智能模型。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.5c00374DOI：https://doi.org/10.1021/acs.jcim.5c003745.【药物发现】蛋白质泛素化是一种可逆的翻译后修饰，由泛素偶联酶和去泛素化酶（DUBs）调控。泛素特异性蛋白酶7 （Ubiquitin-specific protease 7, USP7）是一种被广泛表征的DUB，在多种细胞过程中起着多方面的作用，是一种很有前景的治疗靶点。其催化结构域的可塑性和独特的底物或外部或分子内因子的变构调节有助于鉴定高选择性的USP7抑制剂。这些抑制剂可以通过共价或非共价机制作用于不同的泛素结合位点。尽管具有治疗前景，但USP7抑制剂尚未进入临床试验，这表明迫切需要新的治疗方法。在这里，我们提供了USP7多层调控的晶体学和功能景观，并根据化学型分析了抑制剂的结构-活性关系。此外，我们探讨了USP7在疾病中的作用，并讨论了USP7靶向药物发现的挑战和未来治疗发展的方向。本展望旨在提供USP7的系统概述，从其调控机制到其治疗潜力。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.5c00102DOI：https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c001026.【蛋白配体相互作用】基于结构的虚拟筛选（SBVS）是现代药物发现管道的基石。然而，传统的评分功能往往不能捕捉到蛋白质-配体结合相互作用的复杂性。为了解决这一限制，我们开发了DeepMETTL3，这是一种新颖的评分功能，将3D卷积神经网络（cnn）与多头注意机制和高维结构蛋白-配体相互作用指纹（SPLIF）集成在一起。这种方法使模型能够捕获复杂的3D相互作用模式，同时精炼和优先考虑活性和非活性化合物的精确分类特征。我们使用METTL3作为治疗靶点来验证DeepMETTL3，采用基于支架的数据分割策略和多个测试集，包括与训练数据化学相似性最小的挑战集。我们的研究结果表明，DeepMETTL3优于传统的评分功能，实现了更高的准确性、鲁棒性和可扩展性。主要发现包括训练集中主动诱饵比（1:50）对提高性能的重要性，以及CNN1后注意机制的最佳放置对提高泛化的重要性。DeepMETTL3代表了SBVS在目标特异性机器学习方面的重大进步，提供了一个可以适应其他生物目标的框架。这项工作强调了深度学习在基于人工智能的药物设计中的潜力，在分子对接和虚拟筛选中平衡计算效率和预测能力。评分功能可以在https://github.com/juniML/DeepMETTL3免费获得。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.5c00538DOI：https://doi.org/10.1021/acsomega.5c00538上下滚动查看更多药企动态2025年4月18日【赛诺菲】十多年来首个！度普利尤单抗获FDA批准治疗慢性自发性荨麻疹2025年4月18日【橙帆医药】4.4亿美元！橙帆医药IGF-1R/TSHR双抗达成海外独家授权2025年4月17日【百济神州】百济神州BCL-2抑制剂两项适应症拟纳入优先审评2025年4月17日【百利天恒】百利天恒第10款ADC新药BL-M09D1获批临床，拓展晚期实体瘤治疗新路径2025年4月16日【迪哲医药】迪哲医药完成近 18 亿元定增募资2025年4月16日【诺诚健华】诺诚健华新一代泛TRK抑制剂Zurletrectinib 新药上市申请获CDE受理2025年4月15日【赛诺菲】赛诺菲OX40L抗体治疗哮喘失败各动态具体信息，请滑动下方文字1.【赛诺菲】4月18日，赛诺菲和再生元共同宣布FDA已批准度普利尤单抗（商品名：Dupixent）用于治疗慢性自发性荨麻疹（CSU）的补充生物制品许可申请（sBLA）。该药物是美国十多年来首个针对CSU的靶向疗法。链接网址请戳我2.【橙帆医药】4月18日，橙帆医药（ VelaVigo）宣布与美国Ollin Biosciences就自主研发的首创（FIC）双特异性抗体药物VBS-102（一款IGF-1R/TSHR双抗）达成全球独家授权协议。链接网址请戳我3.【百济神州】4月17日，国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）网站显示，百济神州的索托克拉片（sonrotoclax）拟纳入优先审评，适用于治疗既往接受过抗CD20治疗和BTKi治疗的套细胞淋巴瘤（MCL）成人患者，以及既往接受过治疗的慢性淋巴细胞白血病（CLL）/ 小淋巴细胞淋巴瘤（SLL）成人患者。链接网址请戳我4.【百利天恒】2025年4月17日，四川百利天恒发布公告称，其自主研发的创新抗体偶联药物（ADC）—注射用BL-M09D1，已正式获得国家药品监督管理局（NMPA）签发的《药物临床试验批准通知书》，将于境内启动针对晚期实体瘤的临床研究。链接网址请戳我5.【迪哲医药】4 月 16 日，迪哲医药公告了向特定对象发行 A 股股票发行情况报告书，该公司已顺利完成本次定增。定价基准日为发行期首日即 4 月 1 日，发行价格不低于定价基准日前 20 个交易日的 80%，即不低于 38.10 元。根据最终的申购情况，本次发行价格确定为 43.00 元/股，发行股数为 41,764,808 股，募集资金总额为 17.96 亿元。链接网址请戳我6.【诺诚健华】2025年4月16日，诺诚健华宣布，其自主研发的新一代泛TRK抑制剂卓乐替尼片（Zurletrectinib，研发代号ICP-723）的新药上市申请（NDA）已获中国国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）正式受理。该药拟用于治疗携带NTRK融合基因的晚期实体瘤成人及青少年患者（12周岁≤年龄＜18周岁）。链接网址请戳我7.【赛诺菲】4 月 15 日，赛诺菲分享了其中晚期呼吸管道的新进展，包括 amlitelimab 在成人中度至重度哮喘患者中的初步 2 期结果。TIDE-Asthma 2 期研究（临床研究标识符：NCT05421598）的初步结果显示，在最高剂量水平下未达到第 48 周年化恶化率的主要终点。然而，该研究表明 amlitelimab 在异质性炎症性哮喘中具有令人信服的疗效信号，如果在以后的研究中观察到，可能代表这一服务不足的患者群体的突破。用 amlitelimab 治疗导致在第 60 周时，中等剂量测试的哮喘发作在名义上显著且具有临床意义的减少，并且在第 60 周时高剂量时哮喘发作在数值上减少得更大。该研究还表明，肺功能和哮喘控制的次要终点具有名义上显著和临床意义的改善。值得注意的是，在由生物标志物 （嗜酸性粒细胞 ≥300 个细胞/ml 和中性粒细胞升高） 定义的患者亚组中，amlitelimab 在第 60 周时在恶化（减少超过 70%）、肺功能和哮喘控制方面显示出名义上显著和临床意义的改善。这些结果表明，amlitelimab 有可能改善持续未满足需求的哮喘患者的关键疾病结局。第 3 阶段计划目前正在规划中。链接网址请戳我上下滚动查看更多会议信息2025年4月25-30日 美国癌症协会举办2025美国癌症协会年会（AACR）2025年5月22-23日 举办I-RNA 2025第五届小核酸药物产业深度聚焦峰会2025年6月12-13日 智药邦举办2025人工智能与生物医药生态大会2025年6月27-28日 美国华人生物医药科技协会中国分会（CBA-China）主办，苏州云程万川（盛杰）承办2025美国华人生物医药科技协会CBA-China中国年会各会议具体详情和参会方式，请滑动下方文字2025美国癌症协会年会（AACR）主办方：美国癌症协会会议时间：2025年4月25-30日会议地点：芝加哥会议主旨：美国癌症协会年会是世界上历史最悠久、最大的科学会议，它关注于高质量癌症研究高及创新的各个方面。其科学的广度和卓越的声誉吸引了该领域首屈一指的研究人员，该协会的设计和服务促进了癌症领域科学家在知识和观点上的交流，他们致力于癌症研究、为下一届癌症研究人员提供培训的机会、提高公众对癌症的了解。链接网址请戳我I-RNA 2025第五届小核酸药物产业深度聚焦峰会会议时间：2025年5月22-23日会议地点：南京会议主旨：聚焦小核酸药物的治疗潜力与技术创新，深入探讨研发难题、递送技术突破及临床转化路径，全面解读市场趋势与未来机遇，推动小核酸药物领域持续突破，共同助力行业高质量发展！链接网址请戳我2025人工智能与生物医药生态大会主办方：智药邦会议时间：2025年6月12-13日会议地点：上海会议主旨：大会将广泛邀请国内外顶尖学术界和企业界知名专家学者，共同探讨AI赋能生物医药领域的前沿进展、重要案例、关键问题和各方思考。大会旨在为各方提供一个高水平的信息沟通平台，加强交流与合作，加速生物制药相关技术和产业的发展。链接网址请戳我2025美国华人生物医药科技协会CBA-China中国年会主办方：美国华人生物医药科技协会中国分会会议时间：2025年6月27-28日会议地点：苏州会议主旨：立足国际视野及产业高度，以创新为引领，围绕全球最新监管动态、新技术/AI革新及成果转化、先进治疗技术、药物创新开发、全球药物开发策略、新兴市场出海布局等前沿热门话题，共同探索前沿技术创新与全球医药合作，促进新质生产力培育及未来产业发展，推动全球健康事业新发展。链接网址请戳我上下滚动查看更多版权信息本文内容均由小编收集于公开的各个网络平台，发布的目的仅为了方便大家一站式了解AIDD行业信息，并未对发布源头进行真实性验证。如您发现相关信息有任何版权侵扰或者信息错误，请及时联系AIDD Pro（请添加微信号18515220072）进行删改处理。原创内容未经授权，禁止转载至其他平台。有问题可发邮件至yangzhuoqi@stonewise.cn关注我，更多资讯早知道↓↓↓

来源：药渡 撰文：balabala     编辑：维他命 近日，北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院韩霆实验室与黄牛实验室针对现有的靶蛋白降解技术选择性和应用范围方面的局限性，发现了基于TRIM21的分子胶并开发了基于TRIM21的PROTAC降解剂TrimTACs，选择性降解生物分子凝聚体等多聚体蛋白（图1）。 图1. 基于TRIM21的分子胶和PROTAC的作用机制及应用范围 1 传统TPD技术的局限性 传统的靶蛋白降解技术主要包括分子胶型降解剂（MGs）和蛋白降解靶向嵌合体（PROTACs）技术（图2），近年来，靶蛋白降解领域虽然取得了显著进展，但仍存在一些局限性。 目前大多数分子胶降解剂都是偶然发现的，其研发缺乏系统的发现和设计策略，发现过程具有较大的偶然性，难以有针对性地开发更多有效的分子胶用于治疗不同疾病。虽然详细的机制已经被阐述，但新分子胶的药代动力学（PK）/药效动力学（PD）谱仍然是未知的，这限制了候选物的进一步优化。确定蛋白质目标的内源性合成速率、降解剂的降解速率常数和PK特性对于分子胶降解剂的优化非常重要。 此外，分子胶诱导蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）复合物的结合模型尚不够清晰，给基于结构的合理设计带来困难。 图2. 分子胶型降解剂（MGs）和蛋白降解靶向嵌合体（PROTACs）技术 当前的TPD药物主要依赖具有广泛表达模式和组成活性的少数几种E3连接酶，如CRBN或VHL，然而人类细胞中存在600多种E3连接酶（图3），这种对少数E3连接酶的过度依赖，限制了TPD技术对不同疾病和靶蛋白的适用性。例如，一些细胞类型缺乏特定E3连接酶的表达，导致这些E3连接酶并非在所有疾病中普遍适用；VHL在某些恶性肿瘤中表达下调，限制了基于VHL的PROTACs在这种情况下的治疗应用。 此外，每种E3连接酶都会带来其独特的挑战，如VHL配体是天然VHL蛋白的拮抗剂，其应用可能并不理想；CRBN配体可能会导致脱靶降解。 因此，实现更高水平的E3选择性至关重要，特别是对于在健康组织中具有基本功能的靶标。PROTACs分子量相对较大，通常超过了传统小分子药物的大小，这可能会导致细胞渗透性和药理特性较差，需要进行广泛的优化，并且限制其临床使用。 图3. 泛素蛋白酶体系统和E3泛素连接酶分类 2 多聚蛋白与疾病的关系 大量研究表明异常蛋白缩聚与多种疾病有因果关系，如新发变性、自身免疫疾病以及癌症等。在这些疾病状态下，蛋白质的正常聚合过程发生紊乱，形成异常的多聚蛋白结构。例如，在神经退行性疾病中，像阿尔茨海默病的标志性病理特征β-淀粉样蛋白斑块和tau蛋白缠结，都是异常多聚蛋白聚集的结果。这些异常聚集物会干扰细胞的正常生理功能，导致神经元细胞死亡和神经功能障碍。异常的多聚蛋白不仅自身会引发疾病，还会影响其正常对应物所执行的不可缺少的功能。正常的蛋白质在细胞内通常参与各种重要的生理过程，如信号传导、物质运输和细胞结构维持等。然而，当出现异常多聚蛋白时，它们可能会干扰这些正常蛋白质的功能，进一步加剧疾病的发展（图5）。 图4. 蛋白质聚集与生物分子凝聚物的联系 尽管多聚蛋白与疾病的关联明确，但在生物分子凝聚物中选择性降解蛋白质而不影响稀释相中的蛋白质在技术上具有挑战性（图4）。生物分子凝聚物是在亚细胞环境中富集特定蛋白质和核酸的无膜组装物，其内部环境复杂，要实现对其中多聚蛋白的精准降解，同时避免对其他正常蛋白质的影响，是当前研究面临的难题。 图5. 蛋白质聚集由多个步骤组成，每个步骤都可以被生物分子凝聚物改变 TRIM21作为一种E3泛素连接酶，其活性可通过与多聚体底物的相互作用而被激活，这为开发新型靶向蛋白降解（TPD）技术提供了机会。如果能够利用这一特性，开发出有效的方法来选择性降解多聚蛋白，将为治疗相关疾病带来新的希望。 例如，在自身免疫性疾病中，通过降解引发自身免疫反应的异常多聚蛋白，可能有助于调节免疫系统的平衡，缓解疾病症状；在癌症治疗中，针对癌细胞中异常聚集的多聚蛋白进行降解，或许能够抑制癌细胞的生长和扩散。 3 TRIM21介导的 多聚蛋白选择性降解技术 近日，北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院韩霆实验室与黄牛实验室针对现有的靶蛋白降解技术选择性和应用范围方面的局限性，发现了基于TRIM21的分子胶并开发了基于TRIM21的PROTAC降解剂TrimTACs，选择性降解生物分子凝聚体等多聚体蛋白。 在这项研究中，研究人员提出了trim21介导的TPD作为诱导多聚蛋白选择性降解的通用策略。通过结合基于表型的高通量筛选和随后的靶标反卷积，研究人员确定(S)-ACE OH是E3泛素连接酶TRIM21和核孔蛋白NUP98之间的分子胶型降解剂，导致NUP35、SMPD4和GLE1等多个核孔蛋白的降解（图6）。 图6. TRIM21通过识别NUP98被招募到核孔 研究人员通过X射线晶体衍射分析了TRIM21与乙酰丙嗪及其代谢物复合物中PRYSPRY结构域的共晶结构，基于晶体结构在TRIM21中发现了一个适合PROTAC功能化的可配体口袋。基于此，他们设计了基于trim21的PROTACs（TrimTAC），与基于CRBN的PROTAC相比，TrimTAC不能降解单体蛋白，但能降解多聚体靶标，同时保留了稀释相中的非多聚体靶标（图7）。之后，研究人员利用TrimTAC实现了胞质DNA诱导的cGAS聚集体的选择性降解，为TrimTAC治疗自身免疫性疾病提供了潜在应用场景，这些发现强调了基于trim21的降解物消除通过异常多聚导致疾病的靶蛋白的潜力。 图7. TrimTAC选择性降解生物分子聚集物中的多聚蛋白 4 结 语 该研究围绕TRIM21在蛋白降解技术中的应用展开，TRIM21相关技术如Trim - Away虽有应用但存在局限，本研究为基于TRIM21的降解物提供了新方向。 该研究中呈现了两类基于TRIM21的降解物，包括MG降解剂和TrimTACs，可分别通过引导识别及双功能作用实现对核孔复合物及生物分子凝聚物中多聚蛋白的选择性降解，对多种疾病相关异常蛋白有潜在作用，包括病毒、淀粉样蛋白聚集体、转录凝聚体、致癌融合蛋白以及免疫传感器等，利用TRIM21的可配体口袋和其灵活性创造新的界面用于靶向其他致病蛋白是未来研究的一个有潜力的方向。 但研究存在TRIM21、NUP98和（S）-ACE-OH三元复合物结构未解析等局限，未来应聚焦于针对内源性蛋白的TrimTACs研究以拓展治疗应用。 参考文献： [1] Dale, Brandon et al. “Advancing targeted protein degradation for cancer therapy.” Nature reviews. Cancer vol. 21,10 (2021): 638-654. doi:10.1038/s41568-021-00365-x [2] Schapira, Matthieu et al. “Targeted protein degradation: expanding the toolbox.” Nature reviews. Drug discovery vol. 18,12 (2019): 949-963. doi:10.1038/s41573-019-0047-y [3] Visser, Brent S et al. “The role of biomolecular condensates in protein aggregation.” Nature reviews. Chemistry vol. 8,9 (2024): 686-700. doi:10.1038/s41570-024-00635-w [4] Lu, Panrui et al. “Selective degradation of multimeric proteins by TRIM21-based molecular glue and PROTAC degraders.” Cell, S0092-8674(24)01197-8. 30 Oct. 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.10.015 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

文章信息 文章题目 Selective degradation of multimeric proteins by TRIM21-based molecular glue and PROTAC degraders 期刊 Cell 发表时间 2024年11月1日 主要内容 北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院韩霆实验室与黄牛实验室在 Cell 上在线发表了题为“Selective degradation of multimeric proteins by TRIM21-based molecular glue and PROTAC degraders”的研究论文。该研究发现乙酰丙嗪的代谢产物 (S)-ACE-OH 具有 E3 泛素连接酶 TRIM21 介导的分子胶活性，并据此设计了基于 TRIM21 的新型 PROTAC 分子 (命名为 TrimTAC)，能够选择性降解多聚蛋白而不影响单体蛋白。由于异常蛋白聚集会引发自身免疫疾病、神经退行性疾病以及癌症，上述研究成果突显出 TrimTAC 技术的应用前景。 原文链接 https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01197-8 使用TransGen产品 BL21(DE3) Chemically Competent Cell (CD601) 研究背景 通过化学小分子诱导靶蛋白与E3泛素连接酶相互作用，实现靶蛋白特异性降解，是新兴的药物开发模式，为“难以成药”的靶点提供新解。此类化学分子主要分为 PROTAC 和分子胶两类。PROTAC 是一类双功能分子，近期已有多个 PROTAC 分子进入临床试验并验证疗效与安全性。分子胶是一类单价分子，通过增强蛋白间相互作用实现降解，代表性药物在治疗多发性骨髓瘤中展现出显著效果。此外，韩霆团队前期发现的芳基磺胺类分子和 HQ461 也具有分子胶活性；这两类分子胶的发现进一步拓宽了分子胶的应用范围。虽然 PROTAC 和分子胶药物开发取得了显著进展，但是靶向蛋白降解领域主要依赖于 CRBN 或 VHL 等广泛表达且持续活跃的 E3 泛素连接酶，在区分正常与致病蛋白的技术尚存不足，发现选择性降解致病蛋白的E3泛素连接酶及其配体至关重要。 文章概述 研究人员首先发现乙酰丙嗪 (ACE) 与干扰素协同能杀伤非小细胞肺癌细胞 A549，且对部分肿瘤细胞有选择性杀伤作用。进一步研究显示，ACE 敏感细胞系通过醛酮还原酶将其转化为 S 构型的羟乙基丙嗪 (ACE-OH)，后者负责杀伤肿瘤细胞。通过全基因组 CRISPR 筛选，研究人员确定 TRIM21 为介导 (S)-ACE-OH 杀伤肿瘤细胞的关键因子，且 TRIM21 的表达量与 (S)-ACE-OH 的细胞毒性正相关，受干扰素诱导。这些发现解释了 ACE 和干扰素的协同作用机制。 TRIM21 是先天免疫受体，能识别并结合逃逸到细胞质内并且被抗体包被的病毒从而触发免疫反应。研究人员推测 TRIM21 的Fc 结合口袋可能是 (S)-ACE-OH 的结合位点，并通过突变实验证实了这一点。TRIM21 还具有 E3 泛素连接酶活性，能诱导 NUP35、SMPD4 和 GLE1 等多个核孔蛋白降解，破坏核孔结构。为了探究核孔复合物上 TRIM21 直接的作用靶点，研究人员进行了 CRISPR-suppressor scanning 和 PML-degron 融合蛋白降解实验，将核孔复合物上的靶点锚定到了 NUP98。研究人员进一步使用 GST pulldown 和 ITC 实验在体外重构了 (S)-ACE-OH、TRIM21 和 NUP98 的三元复合物，从而证明 (S)-ACE-OH 是一种全新的分子胶。 研究人员通过 X 射线晶体衍射获得乙酰丙嗪及其代谢物与 TRIM21 的共晶结构，据此设计了基于 TRIM21 的 PROTAC (命名为TrimTAC)。通过对比 TrimTAC 和传统的基于 CRBN 的 PROTAC 的细胞活性，发现  TrimTAC 不能降解单体蛋白，但能降解聚集形式的蛋白，而传统的基于 CRBN 的 PROTAC 无此特性。这一特性源于 TRIM21 与多聚靶蛋白结合后 RING 结构域二聚，才能激活其 E3 泛素连接酶的活性。为了验证 TrimTAC 在疾病治疗方面的应用前景，研究人员使用 TrimTAC 实现了胞质 DNA 诱导的 cGAS 聚集体的选择性降解，从而为 TrimTAC 治疗自身免疫性疾病提供了潜在应用场景。 综上所述，本研究发现乙酰丙嗪的代谢产物 (S)-ACE-OH 具有分子胶活性，诱导 E3 泛素连接酶 TRIM21 与核孔蛋白 NUP98 相互作用，从而引发核孔蛋白的降解。基于乙酰丙嗪衍生的 TrimTAC 分子可以实现对多聚致病蛋白的选择性降解，而不影响单体蛋白。由于蛋白质异常聚集可导致自身免疫疾病、神经退行性疾病及癌症等多种疾病，该研究展示了多聚体选择性的 TrimTAC 技术的广阔应用前景。 基于 TRIM21 的分子胶和 PROTAC 的作用机理 以及未来的应用方向 全式金产品支撑 优质的试剂是科学研究的利器。全式金生物 BL21(DE3) Chemically Competent Cell (CD601) 助力本研究。 BL21 (DE3) Chemically Competent Cell (CD601)  本产品经特殊工艺制作，可用于 DNA 的化学转化。使用 pUC19 质粒 DNA 检测，转化效率高达107 cfu/μg DNA。使用 Control Plasmid I (Amp+) 用于检测细胞是否具有表达功能，表达蛋白大小为25 kDa。 产品特点 该菌株用于 T7 RNA 聚合酶为表达系统的高效外源基因的蛋白表达宿主，T7 噬菌体 RNA 聚合酶基因的表达受控于λ噬菌体 DE3 区的 lacUV5 启动子，该区整合于 BL21 的染色体上。 该菌株适合于非毒性蛋白的表达。 使用BL21(DE3) Chemically Competent Cell (CD601)产品发表的部分文章： • Lu P R, Cheng Y L, et al. Selective degradation of multimeric proteins by TRIM21-based molecular glue and PROTAC degraders [J]. Cell, 2024. • Li H L, Zhang Y L, et al. Rift Valley fever virus coordinates the assembly of a programmable E3-ligase to promote viral replication [J]. Cell, 2024. • Lan Z, Song Z, Wang Z, et al. Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas[J]. Cell, 2023. • Li X, Zhang Y, Xu L, et al. Ultrasensitive sensors reveal the spatiotemporal landscape of lactate metabolism in physiology and disease[J]. Cell Metabolism, 2023. • Yang C, Wang Z, Kang Y, et al. Stress granule homeostasis is modulated by TRIM21-mediated ubiquitination of G3BP1 and autophagy-dependent elimination of stress granules[J]. Autophagy, 2023. • Wang D, Xu C, Yang W, et al. E3 ligase RNF167 and deubiquitinase STAMBPL1 modulate mTOR and cancer progression[J]. Molecular cell, 2022. • Chen Y G, Li D S, Ling Y, et al. A cryptic plant terpene cyclase producing unconventional 18‐and 14‐membered macrocyclic C25 and C20 terpenoids with immunosuppressive activity[J]. Angewandte Chemie, 2021. 全式金生物产品再一次登上 Cell 期刊，证明了大家对全式金生物产品品质和实力的认可，也完美诠释了全式金生物一直以来秉承的“品质高于一切，精品服务客户”的理念。全式金生物始终在助力科研的道路上砥砺前行，希望未来能与更多的科研工作者并肩奋斗，用更多更好的产品持续助力科研。