蛋白降解靶向嵌合体临床前及临床研究进展

蛋白降解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimera,PROTAC)是一种可以同时结合E3连接酶和靶蛋白的异双功能小分子,能够借助泛素-蛋白酶体系统特异性降解靶蛋白。目前PROTAC药物大多处于临床试验阶段,配体主要为非共价化合物,具有克服耐药性、降解“不可用药”靶蛋白的优势,但非共价配体会使PROTAC产生钩效应(hook effect),影响药效发挥。而共价配体凭借自身优势,可以避免该现象的发生,对于PROTAC的发展具有极大的帮助。本文总结了临床前及临床研究阶段,PROTAC分子在核内蛋白、跨膜蛋白和胞浆蛋白3种蛋白靶点中的应用,并以此为基础进行了讨论与展望,以期为今后PROTAC的发展提供一定的研究思路和参考。     

靶向蛋白质泛素修饰及降解在前列腺癌治疗中的机遇与挑战

前列腺癌是中国发病率增长最快的男性肿瘤,抗雄激素治疗耐药是导致前列腺癌患者预后差的主要原因。因此,解决耐药性难题是前列腺癌转化研究的关键问题。哺乳动物细胞利用泛素-蛋白酶体系统实现蛋白质的靶向降解。因此,前列腺癌中关键的癌基因如雄激素受体（AR）的上游泛素化调控因子（如去泛素化酶）是潜在的治疗靶点。然而,这些酶具有较广的底物谱系,存在脱靶的可能性。近来,基于泛素-蛋白酶体系统开发的蛋白质降解靶向嵌合体（proteolysis-targeting chimeras,PROTAC）技术是最具前景和革命性的新型抗癌药物研发技术,能够利用特定E3泛素连接酶对靶蛋白进行降解而不影响其他底物。与传统小分子抑制剂相比,PROTAC分子在克服耐药性以及针对不可成药的靶点方面拥有巨大优势。目前,针对AR的PROTAC降解剂已在II期临床取得了成功,靶向蛋白质泛素化及降解途径的新技术将有望为前列腺癌的临床治疗带来新的突破。     

靶向递送蛋白水解靶向嵌合体在癌症治疗中的研究进展

小分子抗癌药物通过靶向特定蛋白来抑制肿瘤生长,但大部分致病蛋白被认为是“不可成药”的。蛋白水解靶向嵌合体(proteolysis targeting chimeras,PROTAC)通过靶向降解目标蛋白来抑制肿瘤细胞生长,是一项非常有潜力的新技术。本文在介绍传统多肽型PROTAC和小分子型PROTAC基础上,详细总结了靶向递送型PROTAC的最新研究进展,主要包括识别分子介导靶向PROTAC、纳米材料介导靶向PROTAC和可控激活小分子PROTAC前药。研究表明,靶向递送型PROTAC在提高肿瘤细胞特异性、减少脱靶效应和降低生物毒性等方面具有潜在应用价值。最后,本文对PROTAC的成药性进行了展望。     

泛素介导的植物膜蛋白转运及其研究方法

泛素(Ub)是一类小分子多肽, 可通过赖氨酸残基与靶蛋白结合, 进而决定靶蛋白的去向。泛素分子对靶蛋白进行特异性修饰的过程称为泛素化。相较于动物和酵母细胞, 植物细胞中泛素介导的蛋白动态循环, 尤其是膜蛋白胞吞动态循环研究相对滞后。随着生物化学以及显微技术的发展, 人们对泛素介导的植物细胞膜蛋白转运有了新的认识。该文阐述了泛素及类泛素在蛋白转运中的作用, 总结了泛素化(ubiquitylation)调控膜蛋白转运的分子生物学机制和常用的研究方法, 并对今后该领域的研究进行了展望。     

小檗碱通过抑制CSN5的脱泛素活性，减少肿瘤细胞PD-L1的表达，促进抗肿瘤免疫

正小檗碱通过抑制非小细胞肺癌中COP9信号转导体5(CSN5)的脱泛素活性,减少细胞程序性死亡配体1(PD-L1)的表达,促进抗肿瘤免疫。该项成果由中国医学科学院北京协和医学院生物技术研究所刘洋团队完成,发表在《Acta Pharmaceutica Sinica B》杂志上。程序性细胞死亡-1(PD-1)/PD-L1阻断疗法已成为癌症免疫疗法的一个主要支柱。与抗体靶向相比,目前迫切需要具有良好药代动力学的小分子检查点抑制剂。     

药物靶标配体高通量筛选的亲和质谱技术研究

疾病相关的药物靶标蛋白与小分子化合物的亲和作用研究是当今新药研发的热点领域,基于靶蛋白与配体亲和作用的筛选技术已成为与基于靶蛋白活性高通量筛选技术高度互补的药物先导化合物发现关键技术。本文综述了亲和质谱技术用于筛选和检测指定靶蛋白的小分子配体的基本原理和主要优势,详细介绍了该技术应用于大规模化合物库筛选、分子片段库筛选、天然产物粗提物筛选和蛋白质与胞内代谢物相互作用研究领域的主要进展。     

靶向蛋白降解药物市场分析及建议

靶向蛋白降解技术兼具高活性、高选择性和靶向“不可成药”靶点等诸多优势,打破了传统治疗手段的局限性,被认为是生物医药领域的革命性技术,已发展成为目前最前沿、最有效的疾病治疗策略之一。过去20年,基于靶向蛋白降解系统的各类降解技术层出不穷,其中以分子胶、蛋白水解靶向嵌合体为代表的小分子靶向蛋白降解药物取得了突飞猛进的发展,大量临床试验评价充分证实了靶向降解蛋白质的广泛性和有效性,为一些“无药可治”的疾病带来全新的潜在治疗手段,具有极大的开发利用价值和市场潜力。为进一步推动我国靶向蛋白降解药物行业创新发展,通过定量和定性结合的分析方法,深入剖析国内外靶向蛋白降解药物行业技术和产品研发现状及市场趋势,并从未来突破方向和体制机制创新等角度提出针对性建议。     

去泛素化酶在乳腺癌中的研究新进展

泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome-system,UPS)是控制蛋白质降解的主要系统,也是细胞基本活动的关键调节器。去泛素化酶(deubiquitinating enzymes,DUBs)是泛素-蛋白酶体系统的组成部分,主要参与调节蛋白质泛素化和去泛素化的动态平衡,对细胞增殖、信号转导、神经病变或肿瘤发生意义重大。不同的DUBs在乳腺癌中的作用不同,最新发现去泛素化酶BAP1、OTUD3、ATXN3L主要调节乳腺癌细胞增殖,某些DUBs小分子抑制剂可以间接诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡。本文主要综述这三个DUBs及去泛素化酶抑制剂在乳腺癌中的研究新进展,为寻找新型的乳腺癌分子靶向药物提供理论依据。     

泛素特异性蛋白酶在肿瘤发生发展中的作用

蛋白质泛素化修饰是细胞内关键的翻译后调控过程,能调节蛋白质的稳定性和功能。泛素特异性肽酶(ubiquitin-specific peptidases, USPs)是去泛素化酶家族的主要成员,能够识别特定蛋白质的泛素化信号,从而使靶蛋白去泛素化,进而参与细胞增殖、分化、凋亡和迁移等多种生物学功能。USP家族的多个成员表达量改变或活性异常与肿瘤的发生与发展密切相关,USPs被用于肿瘤新型分子诊断标志物和治疗靶点。本综述对USPs在肿瘤发生发展中的作用进行阐述,为肿瘤的诊断和靶向治疗奠定基础。     

去泛素化酶在卵巢癌发生发展中的作用CSCD

泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的重要方式,调节蛋白质稳定性。去泛素化酶可以识别特定蛋白质的泛素化信号从而使底物蛋白质去泛素化,逆转蛋白质泛素化过程,进而调控细胞增殖、分化、凋亡和迁移等多种生物学功能。去泛素化酶家族的多个成员通过影响细胞增殖凋亡及对化疗药物的敏感性等,在卵巢癌的发生发展中发挥十分重要的作用。一些小分子抑制剂通过抑制去泛素化酶的活性从而起到抗肿瘤的作用,并且具有特异性强,细胞毒性较弱等优势。本综述对参与卵巢癌发生发展的去泛素化酶以及相关的小分子抑制剂做一个全面的总结,为卵巢癌的诊断和治疗提供一个新的方向。     

去泛素化酶在卵巢癌发生发展中的作用

泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的重要方式,调节蛋白质稳定性。去泛素化酶可以识别特定蛋白质的泛素化信号从而使底物蛋白质去泛素化,逆转蛋白质泛素化过程,进而调控细胞增殖、分化、凋亡和迁移等多种生物学功能。去泛素化酶家族的多个成员通过影响细胞增殖凋亡及对化疗药物的敏感性等,在卵巢癌的发生发展中发挥十分重要的作用。一些小分子抑制剂通过抑制去泛素化酶的活性从而起到抗肿瘤的作用,并且具有特异性强,细胞毒性较弱等优势。本综述对参与卵巢癌发生发展的去泛素化酶以及相关的小分子抑制剂做一个全面的总结,为卵巢癌的诊断和治疗提供一个新的方向。     

去泛素化酶USP1的结构、功能及其抑制剂的研究进展

泛素化是一种维持细胞稳态必不可少的翻译后修饰,通过泛素分子与靶蛋白的连接参与蛋白质功能、定位和转换的调节。去泛素化酶介导的去泛素化为泛素化过程的逆反应,参与泛素的回收、编辑和重排。泛素特异性蛋白酶是最大的去泛素化酶家族,泛素特异性蛋白酶1 (USP1)是其中重要的亚型,广泛参与维持基因组完整性、细胞周期和细胞稳态。在多种肿瘤类型中均存在USP1异常表达,因此该靶点受到了广泛关注。目前研发进展最快的小分子USP1抑制剂为KSQ-4279,处于Ⅰ期临床研究阶段;另外ISM3091也已在国内和美国获得新药临床试验批件,即将开展临床试验。该文综述了USP1的结构、调控、生理功能、与肿瘤发生发展的关系以及USP1抑制剂的研究进展。     

适配体的筛选及在生命分析化学中的应用

指数级富集的配体系统进化技术（SELEX）是近年来发展的获得能够与靶分子高特异性和高亲力结合的寡核苷酸序列（适配体）的筛选技术。目前多种靶分子的适配体如蛋白或小分子,都已经通过SELEX技术筛选获得,使适配体在蛋白质组研究、临床医学、药物研发及基因调控等领域已经成为重要的研究工具。本文就近几年适配体的筛选技术及在生命分析化学中的应用发展方面进行了综述。     

Tankyrases的抑制作用于经典Wnt途径：治疗癌症的新靶点

Wnt信号途径涉及一系列发育的过程,其异常激活可以导致多种癌症。《Nature》报道了一系列作用于Wnt信号途径的新型小分子抑制剂。这些小分子抑制剂的作用目标是端锚聚合酶Tankyrases,它负责控制降解Wnt信号途径中的β-catenin。在此过程中,E3泛素连接酶与Tankyrases的调控也有关联,泛素化蛋白酶系统起着重要的监管职能。通过这些新型的小分子抑制剂来调控Wnt信号途径及其核心部件可能为Wnt相关的癌症治疗提供一种新的手段。该文重点阐述了通过小分子化合物抑制Tankyrases作用于经典Wnt途径及其与癌症治疗的研究进展。     

CDK4/6信号通路靶向治疗剂在癌症治疗中的研究进展

多数癌症的发生发展都具有细胞周期高度活化的特性。细胞周期蛋白依赖性激酶4/6 (CDK4/6)不仅在细胞有丝分裂中发挥了巨大作用,而且参与了衰老、凋亡和组蛋白调节等诸多生物学过程,并在多种癌症的发生发展中被异常激活。FDA批准了Palbociclib、Ribociclib和Abemaciclib等3种靶向CDK4/6的抑制剂,在临床上也取得了显著的疗效,有效地延长了内分泌治疗耐药的乳腺癌患者以及其他多种类型癌症患者的生存期。但这些抑制剂的临床应用也面临着获得性耐药等问题。文中综述了CDK4/6参与的生物调控过程,及其抑制剂在癌症治疗中的应用和面临的耐药性挑战。     

去泛素化酶在肾细胞癌中的作用

肾细胞癌（renal cell carcinoma,RCC）是成人肾脏的原发性恶性肿瘤。泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）对控制蛋白质水平和调节生理病理过程至关重要。去泛素化酶（deubiquitinases,DUBs）是UPS的关键成分,特别是从靶蛋白中去除泛素链,通过严格调节正常生理学中泛素化和去泛素化之间的平衡,对蛋白质稳态和质量控制显示出至关重要的作用。越来越多的研究表明,功能异常的DUBs与RCC的进展和转移有关。根据底物的不同,一些DUB可能会抑制RCC,而另一些则促进。本文综述了RCC相关DUB的最新研究进展,描述了其分类、功能作用,总结了DUB在RCC中的作用和作用机制,并讨论了靶向DUBs用于癌症治疗。     

去泛素化蛋白酶在肿瘤靶向治疗中的研究进展

泛素参与的蛋白质翻译后修饰过程是细胞内关键的调控过程,参与此过程的去泛素化蛋白酶(deubiquitinating enzymes,DUBs)通过去泛素化作用,改变靶蛋白的稳定性及相关的泛素信号通路,进而对细胞内多种生命活动发挥至关重要的调控作用。而特定DUB的表达量改变或活性异常与肿瘤的发生及进展密切相关。下面将从DUBs在肿瘤发生发展中的作用,以及在肿瘤靶向治疗中的研究进展做一阐述。     

泛素化的功能及其意义

泛素化被定义为将泛素分子共价结合到靶蛋白上,是蛋白质组中最普遍的翻译后修饰之一.然而,泛素化不仅参与蛋白质数量的调节,不同的泛素化链长度(单泛素化、多泛素化以及多聚泛素化)及多种多样的泛素化链类型(连接通过Met1,Lys6,Lys11,Lys27,Lys29,Lys33,Lys48和Lys63),泛素化还在蛋白质活性、蛋白-蛋白相互作用以及蛋白质亚细胞定位中发挥极为重要的调控功能.由于泛素化的多样性与多价性,泛素化广泛参与各种生理过程,包括细胞增殖、凋亡、自噬、内吞、DNA损伤修复以及免疫应答.另外,泛素化失调在疾病中也发挥重要作用,如癌症、神经退行性病变、肌肉营养不良、免疫疾病以及代谢综合征.而尤其对于肿瘤以及神经退行性病变,针对泛素化通路的调控已被认为是肿瘤及神经退行性病变的一种有前景的治疗策略.     

基于雷帕霉素与FRB结合的蛋白质间相互作用的相关技术

FKBP12-rapamycin复合物的结合位点(FKBP1 2-rapamycin binding,FRB)为雷帕霉素(rapamycin,RAP)与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)结合的结构城,基于RAP介导FK506结合蛋白12(12 kD FK506-binging protein,FKBP12)与FRB蛋白质相互作用相关研究技术的发展与应用,使人们对小分子介导的蛋白质相互作用有了更多的认识.就研究RAP作用于FRB域及研究FKBP12-RAP-FRB三元复合物形成的相关技术作一综述,为确认新的mTOR抑制剂的作用机制及认识其他蛋白质间相互作用提供参考.     

SNAP-tag蛋白标记技术在生物学领域的应用研究进展

蛋白质特异性标记方法的发展对于研究细胞内多种生理生化过程具有十分重要的意义。近年来,多种蛋白质特异性标记技术被开发应用。SNAP-tag凭借对靶蛋白标记所具有的高特异性和稳定性,以及配体功能的多样性等独特优势,从众多靶向标记技术中脱颖而出。迄今为止,SNAP-tag技术已在生物学的众多领域中成为具有巨大潜力的研究手段。在此,重点对SNAP-tag技术在荧光成像、蛋白质功能和性质研究,以及疾病诊断治疗等领域的应用进展进行综述。