分享一篇發(fā)表在JACS上的文章，標題為“Deubiquitinase-Targeting Chimeras Mediated Stabilization of Tumor Suppressive E3 Ligase Proteins as a Strategy for Cancer Therapy”，通訊作者有兩位，一位是來自美國西奈山治療發(fā)現中心的Jian Jin，研究方向包括發(fā)現靶向致癌蛋白的抑制劑或降解劑；另一位是來自哈佛大學醫(yī)學院的魏文毅教授，研究方向包括細胞內泛素化和磷酸化與腫瘤發(fā)生的關系。
以PROTAC技術為代表的靶向蛋白質降解技術為降解疾病相關蛋白提供了有力的工具，與此相對的靶向蛋白質穩(wěn)定（targeted protein stabilization）技術也是一種強大的治療策略，可以通過使蛋白質穩(wěn)定治療蛋白質降解相關的疾病，然而，去泛素酶靶向的嵌合體（deubiquitinase-targeting chimera, DUBTAC）技術仍不成熟，只有少數幾種蛋白通過該技術被穩(wěn)定。因此，作者在這項研究中，通過連接子將E3連接酶配體與去泛素酶OTUB1的小分子配體偶聯，開發(fā)了一種與PROTAC相對的“PRO-DUBTACs”平臺，通過穩(wěn)定抑癌性的E3連接酶，VHL和KEAP1達到腫瘤治療的目的。
作者首先基于在腫瘤中下調的抑癌性E3連接酶VHL進行了PRO-DUBTAC分子設計。作者將VHL的配體VH032與去泛素酶OTUB1的配體MS5105結合，并優(yōu)化了二者連接子的結構，構建了VHL-DUBTAC分子用于VHL的穩(wěn)定。后續(xù)實驗證明，VHL-DUBTAC可以在不影響VHL的mRNA水平的情況下增加VHL蛋白的水平，證明VHL-DUBTAC分子確實可以增加VHL蛋白本身的穩(wěn)定性，從而提高其豐度，并降低其底物HIF-1α的水平。并且，該過程依賴于VHL-DUBTAC-OTUB1三元復合物的形成。細胞實驗證明，VHL-DUBTAC分子的處理可以抑制腫瘤細胞Hela的生長。
除此之外，作者還利用KEAP1蛋白的配體KI696，通過類似的策略設計并篩選了KEAP1蛋白的穩(wěn)定劑KEAP1-DUBTAC。作者發(fā)現，KEAP1-DUBTAC分子也可以以依賴三元復合物形成的方式增加肺癌細胞中KEAP1的水平，降低其下游底物Nrf2的水平，并抑制腫瘤細胞的生長。
總之，作者開發(fā)了基于OTUB1去泛素化酶的PRO-DUBTACs平臺，通過靶向穩(wěn)定抑癌性E3連接酶VHL和KEAP1來調節(jié)下游信號通路，從而抑制癌細胞增殖。
本文作者：ZCL
責任編輯：LZ
DOI：10.1021/jacs.5c06306
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c06306
