分享一篇發表在Angewandte Chemie International Edition上的文章,題目為“ Chemical Proteomics Identifies RBBP7 as a New E3 Ligase Supporting Targeted Protein Degradation”。通訊作者是來自暨南大學的劉同征、譚毅和李正球教授,他們課題組主要圍繞化學蛋白質組學技術開展創新藥物發現研究,針對未滿足臨床需求的重大疾病開展靶標發現與新型先導化合物構建工作。

靶向蛋白質降解(TPD)通過利用細胞自身的泛素-蛋白酶體系統選擇性清除致病蛋白,在癌癥、炎癥等疾病治療中展現出巨大潛力。其核心策略(如PROTAC和分子膠降解劑)通過誘導E3連接酶與靶蛋白接近,觸發泛素化降解。相比傳統藥物,TPD具有作用更強、靶向"不可成藥"靶點、克服耐藥性等優勢。盡管人類基因組編碼600多種E3連接酶,現有降解劑僅依賴少數E3(如VHL和CRBN),導致適用范圍受限:部分惡性腫瘤缺乏VHL/CRBN表達,許多靶蛋白難以形成有效三元復合物,異雙功能降解劑分子量大,影響細胞滲透性和藥代動力學。近期研究通過共價降解劑結合化學蛋白質組學/基因篩選,發現了DCAF16、FBXO22、KEAP1等新型E3連接酶,并開發出針對BRD4、CDK9等靶點的降解劑。
針對BTK蛋白的共價抑制劑(如伊布替尼)面臨C481S突變耐藥問題,而現有BTK降解劑仍依賴VHL/CRBN。本研究將新型親電彈頭(炔酰胺)整合至伊布替尼,旨在開發不依賴傳統E3的小分子降解劑。作者基于BTK共價抑制劑伊布替尼(ibrutinib),在其溶劑暴露的哌啶環引入多種親電彈頭(炔酰胺、烯丙酰胺、馬來酸內酯等)設計了一系列潛在的BTK降解劑,其中含炔酰胺(ynamide)的化合物YT-57表現出較好的降解活性。接著,作者對連接基團進行了優化,6碳鏈連接子的YT-58降解活性最優。

為了驗證降解機制,作者分別采用了Co-IP/MS(通過BTK抗體富集降解復合物,質譜鑒定互作蛋白)和活性蛋白質組分析(ABPP)(設計含炔烴標簽的探針(YT-146/148),通過點擊化學富集共價結合蛋白)兩種技術。實驗結果表明RBBP7在三次獨立實驗中均被顯著富集,確認為介導YT-58降解BTK的核心E3連接酶。

后續的研究發現,重組RBBP7與YT-58孵育后,發現C97、C116、C166、C277四個半胱氨酸殘基發生共價修飾,RBBP7的C97A突變顯著削弱YT-58介導的BTK降解,而其他位點(C116/C166/C277)突變無顯著影響。此外,C97位于RBBP7表面,分子對接顯示其與YT-58直接共價結合。這些結果表明:RBBP7 C97共價修飾是BTK降解的關鍵機制。

總之,作者在BTK抑制劑溶劑暴露區引入共價靶頭炔酰胺,得到了BTK的降解劑,并通過實驗證明RBBP7是介導BTK降解的核心E3連接酶。作者還證實當炔酰胺共價彈頭被引入其它靶蛋白配體的溶劑暴露區域時,可有效將這些配體轉化為針對多類別廣譜蛋白的高效降解劑。
本文作者:CZH
責任編輯:TZS
DOI:10.1002/anie.202508538
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202508538







