Lifesensors-文獻解讀-PA770 PROTAC體外泛素化檢測試劑盒助力PROTACs的發現和優化

香港大學化學系及合成化學國家重點實驗室團隊與創新科技署合成化學與化學生物實驗室、中科院上海藥物研究所藥物研究國家重點實驗室、南京中醫藥大學中藥學院團隊合作 ，在《ChemRxiv》上發表了題為“Selection of DNA-encoded Chemical Libraries for Compounds that can Induce Protein Ubiquitination”（誘導蛋白質泛素化化合物的DNA編碼化學文庫的選擇）的論文。文章主要介紹了利用DNA編碼化學庫（DELs）篩選能夠誘導特定蛋白質泛素化的化合物的方法，并展示了該方法在PROTAC（Proteolysis Targeting Chimera）發現中的應用。

研究背景與目的：

蛋白質降解療法：蛋白質降解已成為藥物發現中的新型治療模態，尤其是針對傳統上被認為“不可成藥”的靶標。

PROTAC機制：通過同時結合靶標蛋白（POI）和E3泛素連接酶，PROTAC誘導POI的泛素化，進而由蛋白酶體降解。

挑戰：傳統篩選方法主要依賴E3配體、連接體和POI配體的組合篩選，但有效配對的預測難度大，且泛素連接酶（E3 ligases）的空間位阻限制了底物的有效多泛素化。

研究目標：開發一種能夠識別誘導蛋白質泛素化的化合物的篩選方法，從而提高功能性蛋白質降解劑（如PROTACs）的發現效率。

篩選方法的創新：

功能導向的DEL篩選法（PROTAC-DEL）：與傳統的基于POI結合或三元復合物形成的篩選方法不同，本研究采用基于POI泛素化的篩選方法，從而更準確地篩選出具有功能活性的降解劑。

利用TUBEs捕獲泛素化復合物：通過Tandem Ubiquitin Binding Entities（TUBEs）捕獲和隔離泛素化的三元復合物，實現對活性PROTACs的有效富集。

Lifesensors的PA770: PROTAC In Vitro Ubiquitination Assay Kit（PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒）的應用：

試劑盒內容：PA770試劑盒包含用于體外泛素化實驗所需的蛋白質復合物（如VHL/Cul2/ELOB/ELOC/Rbx1）和E1/E2泛素結合酶等關鍵組分。

實驗驗證：文件中展示了使用PA770試劑盒進行BRD4-BD1的體外泛素化實驗，驗證了篩選出的化合物PTC-5和PTC-1在誘導BRD4-BD1泛素化方面的有效性。

Lifesensors的PA770: PROTAC In Vitro Ubiquitination Assay Kit（PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒）的優勢：

高效性：PA770-PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒提供了完整的體外泛素化系統，使得研究人員能夠快速地驗證化合物誘導蛋白質泛素化的能力，加速PROTACs的開發進程。

易用性：試劑盒簡化了實驗步驟，研究人員無需單獨準備所有必要的蛋白質復合物和其他組分，從而節省了時間和資源。

可靠性：實驗結果表明，PA770試劑盒能夠穩定且可靠地支持體外泛素化實驗，為PROTACs的功能驗證提供了堅實的基礎。

實驗結果與驗證：

模型驗證：使用BRD4和VHL E3連接酶作為模型系統，驗證了DNA共軛PROTAC在細胞內誘導BRD4降解的能力。

篩選與驗證：通過PROTAC-DEL篩選，鑒定出有效的BRD4降解劑（如DC50約為9.7 nM的化合物），并驗證其在細胞中的降解活性。

比較不同篩選方法：與基于穩定三元復合物形成的篩選方法相比，基于泛素化的篩選方法能更準確地識別出具有降解活性的化合物。

技術展望與應用：

新E3連接酶配體的發現：該方法有望用于發現新的E3連接酶配體，從而擴展PROTAC的化學工具箱。

未來發展方向：計劃進一步發展該方法，實現細胞內PROTAC-DEL篩選，并應用于其他POI和E3連接酶。

PA770-PROTAC 體外泛素化檢測試劑盒作為體外泛素化實驗的關鍵工具，通過提供完整的實驗體系和穩定的實驗結果，為PROTACs的發現和優化提供了強有力的支持。