邓迪大学(University of Dundee)的科学家们发明了一种创新的分子“切割和缝合”工艺,设计出了一种研究工具,这种工具将加速针对包括癌症在内的其他没有选择的疾病的药物设计。
该大学靶向蛋白质降解中心的专家们定制了一种新版本的蛋白质,这种蛋白质通常被称为“蛋白质降解者”的分子劫持。在剩余的部分被缝合在一起之前,这一过程会去除蛋白质中不需要的部分,使研究人员能够分离蛋白质,并在实验室中更有效地使用它。
这项开创性的工作已经发表在《自然通讯》杂志上。
蛋白质降解物预示着一场药物发现的革命,目前有50多种这类药物正在临床试验中进行测试。这些类型的分子的工作方式与传统药物的工作方式根本不同。
降解药物不只是阻断致病蛋白质,而是招募或劫持它们,使它们附着在一种叫做泛素E3连接酶的重要蛋白质上,泛素E3连接酶是细胞蛋白质循环机制的一部分。这种招募是药物如何起作用的基础,并导致致病蛋白质被破坏并完全从细胞内移除。
目前在患者身上使用的大多数以这种方式起作用的药物劫持了一种叫做Cereblon (CRBN)的E3连接酶。到目前为止,设计更安全、更像药物的分子以及了解它们如何将致病蛋白招募到CRBN的方法一直是缓慢而低效的。
然而,由结构生物学家Alena Kroupova博士和David Zollman博士领导的邓迪团队,在Alessio Ciulli教授的小组中,设计了一种巧妙的方法来设计一种新的蛋白质变体,他们称之为“CRBN-midi”。
这包括去除不需要的蛋白质片段,并将剩余部分拼接在一起。这提高了分离蛋白质并在实验室中使用它的能力。
该研究的第一作者Kroupova博士说:“我们的CRBN蛋白变体比亲本蛋白更容易溶解,更容易结晶,同时行为与亲本蛋白密切相关,并保持其生物学特性。”
“这使得它非常适合今天在靶向蛋白质降解领域广泛使用的许多实验和过程。
该研究的共同通讯作者Zollman博士补充说:“随着TPD彻底改变药物设计世界,这一突破将进一步有助于加速通过这种蛋白质起作用的新型降解药物的产生,这最终将使我们这个时代面临一些最紧迫健康挑战的患者受益。”
“我们已经通过Addgene门户网站向科学界广泛提供了我们的CRBN-midi试剂,没有任何限制和附加条件。自从我们在2024年1月首次以预印本的形式公布以来,这已经非常受欢迎了。”
“世界各地的许多研究小组,包括学术界和生物制药行业,已经在他们的研究和药物发现项目中使用它。”