多肽检测波长的选择，默克公司用bioPROTAC技术靶向降解RAS蛋白

逗爷 2023-02-27 06:46:26 666

多肽检测波长的选择，默克公司用bioPROTAC技术靶向降解RAS蛋白K27是选择性结合GDP形式KRAS的蛋白【5】。在胰腺癌细胞株AsPC-1表达K27-SPOP融合蛋白可以诱导KRAS（G12D）的降解，抑制癌细胞增殖，并促进细胞凋亡。K27或者SPOP的关键氨基酸突变都会削弱这个bioPROTAC的活性（图2）。图1. 靶向GFP和KRAS蛋白的bioPROTAC示意图为了解决上述的难题，6月27日，默克公司的Anthony Partridge团队在bioRxiv上传了题为bioPROTACs establish RAS as a degradable target and provide novel RAS biology insights的论文，开发出了一系列靶向不同RAS蛋白亚型和招募不同E3连接酶的大分子PROTAC（bioPROTAC），第一次证明RAS蛋白是可被降解的。首先，作者用绿色荧光蛋白（GFP）作为靶点测试了他们的bioPROTA

撰文 | Leon

责编 | 雪月

30%的肿瘤都携带RAS蛋白（H-，N-和K-RAS）的激活突变。在过去的40年研究中，它们曾经被认为是“不可成药的”（undruggable）靶点，直到最近，靶向G12C突变的KRAS共价抑制剂在肺癌治疗中展现出来不错的效果【1，2】（详情请见BioArt报道：Nature 亮点：首个 KRAS 抑制剂在临床试验中应用）。但是，相比而言，G12V和G12D两种突变类型在癌症中更常见，我们仍然缺少有效靶向它们的办法。

快速发展的PROTAC技术被认为可以抑制“不可被靶向”的蛋白分子，有望成为了抑制KRAS蛋白的利器。PROTAC这种双功能分子的一头结合目标蛋白，另一端结合E3泛素连接酶的组件，从而使两者靠近，介导目标蛋白的多泛素化和降解（详情请见BioArtReports报道：好消息，首次证明 PROTAC 药物安全有效）。然而，想要使用PROTAC降解KRAS蛋白，人们还要找到KRAS的高亲和力配体。由于蛋白表面没有明显的结合口袋，想要找到非共价的KRAS配体是非常困难的。另外，鉴定出有效招募E3连接酶的部件也不容易。

为了解决上述的难题，6月27日，默克公司的Anthony Partridge团队在bioRxiv上传了题为bioPROTACs establish RAS as a degradable target and provide novel RAS biology insights的论文，开发出了一系列靶向不同RAS蛋白亚型和招募不同E3连接酶的大分子PROTAC（bioPROTAC），第一次证明RAS蛋白是可被降解的。

多肽检测波长的选择，默克公司用bioPROTAC技术靶向降解RAS蛋白(1)

首先，作者用绿色荧光蛋白（GFP）作为靶点测试了他们的bioPROTAC平台。简单来说，实验者在HEK293细胞同时表达一系列bioPROTAC融合蛋白和GFP（或GFP-KRAS融合蛋白），然后用流式细胞术和荧光显微镜等手段检测GFP的降解。类似于小分子PROTAC，这些靶向GFP的bioPROTAC融合蛋白主要由两部分组成：E3连接酶的组分和结合GFP的binder。在这项研究中，作者使用了靶向GFP的纳米抗体vhhGFP4【3，4】（图1）。

事实上，并不是所有E3和binder的组合都能达到最佳的降解效果。进一步，研究者从一系列E3连接酶部件中鉴定出能够有效降解RAS蛋白的Speckle-type BTB–POZ protein（SPOP）。接下来，实验人员把SPOP与一系列RAS蛋白的binders融合，开发出几种靶向RAS蛋白的bioPROTAC（图1）。

多肽检测波长的选择，默克公司用bioPROTAC技术靶向降解RAS蛋白(2)