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最近，兩位領先的化學生物學家獨立開發了一種利用溶酶體蛋白質降解系統誘導細胞外蛋白質降解的新技術。PROTAC的發明者和耶魯大學的Crews團隊發明了一項名為ENDTAC的新技術，該技術最近發表在ACS Central Science上。這項技術利用細胞表面的GPCR來內吞其激動劑配體和另一種模式蛋白的復合物。

作為概念的證明，作者選擇CXCR7作為受體，并將一種已知的CXCR7激動劑連接到halotag標簽和eGFP的融合蛋白(eGFP-HT7)上。ENDTAC和CXCR7結合后，整個蛋白質被內吞到溶酶體中進行降解。另一個工作思路類似，但更成熟。這項由斯坦福大學教授Bertozzi發明的技術被稱為LYTAC，這項工作暫時發表在Chemrxiv上。

已知細胞膜上溶酶體靶向受體(LTR)的激動劑與抗體或小分子配體連接形成LYTAC。與LTR結合后，與小分子或抗體結合的目的蛋白被吞入溶酶體進行降解。這項技術不僅可以降解分泌蛋白，還可以降解膜蛋白。作者不僅降解了模型蛋白親和素，還成功降解了幾個重要的藥物靶標如EGFR、ApoE4、PD-L1等。作者還通過CRISPR技術找到了降解內吞作用的主要基因，如控制內體酸性、內體溶酶體融合、內吞作用等關鍵過程的基因。

藥源解析

RPOTAC是小分子藥物開發最具創新性的方向。與傳統的抑制或激活蛋白質功能不同，PROTAC降解目標蛋白質，去除一種蛋白質所有已知和未知的功能，可以更可靠地重復基因研究結果。PROTAC的另一個重要優點是理論上只需要催化劑的量就夠了，對用量和曝光量的要求較低。但PROTAC也有一些缺陷，除了分子大，PK差，因為它是泛素降解系統，只能降解細胞內蛋白。膜蛋白和分泌蛋白占總蛋白的40%。雖然有些功能可以被小分子或抗體藥物調控，但有些功能是未知的，有些功能是現有技術難以調控的。因此，細胞外誘導降解技術也很有前途。

Crews的工作只使用了一個模型系統，這是這項技術的概念證明。Halotag是一種水解酶，能與鹵代烷形成共價復合物，而eGFP是一種熒光蛋白。這兩種蛋白質是化學生物學中常用的工具，與疾病無關。許多細胞表面受體在與小分子配體結合后可以誘導內吞作用。在制藥行業的一些應用有胞內小分子藥物偶聯技術的葉酸受體和靶向放療藥物的PSMA，肝臟靶向RNAi的GalNAc技術的ASGPr受體，最近上市的多肽公司Bicycle靶向的MMP14等。前幾天有消息說，有助于ER陽性乳腺癌耐藥的LAT-1，還能內吞小分子配體。ENDTAC和PROTAC類似，可能是口服小分子，如果能從細胞中逃逸，可能只需要催化劑的量。

Bertozzi的工作更復雜和全面。LYTAC既可以是類似于PROTAC的小分子，也可以是類似于ADC的大分子，但小分子在LYTAC中負責靶向，而抗體負責捕捉靶向蛋白。一方面，證實了LYTAC不僅成功降解了ApoE4、PD-L1等重要靶蛋白，還成功降解了EGFR、CD71等膜蛋白。LTR是清除分泌蛋白的天然機制。它在細胞膜、胚乳、高爾基體等關鍵部門都有完整的程序，目的蛋白進入細胞后被降解的幾率更大。一些LTRs，如Cl-M6PR，已用于溶酶體貯積癥的酶替代療法的遞送，GalNAc也廣泛用于RNAi藥物遞送。當然，使用LTR的LYTAC不太可能口服，尤其是與抗體偶聯，因為其配體極性和分子量較大。如果細胞內外循環不暢，只有催化藥物是不夠的，但這是次要因素。

這兩項技術思路相近，未來可能會合并為一項技術，大大擴展了誘導蛋白降解技術的應用范圍。當然，整個領域還處于早期，我們還在思考這項技術的優勢。長期安全性如何，是否比其他技術有更大的治療窗口，仍需未來研究。今年由Crews創立的Arvinas已經開始了雄激素受體藥物PROTAC的臨床試驗。雖然這種藥物的目標是古老的，但它是誘導蛋白質降解技術的關鍵概念證明。畢竟蛋白質降解這么重要的職能部門，從來沒有這么有預謀的干涉過。如今，基因編輯和RNAi技術正在迅速成熟，不僅可以抑制目標蛋白，還可以在DNA、RNA和蛋白質的水平上將其敲除，從而使疾病治療進入一個全新的時代。

Crews文章：

10.1021/

Bertozzi文章：

溶酶體靶向嵌合體

的退化

_分泌的_和_膜

蛋白質類/7927061