Lifesensors-文献解读-PA770 PROTAC体外泛素化检测试剂盒助力PROTACs的发现和优化

香港大学化学系及合成化学国家重点实验室团队与创新科技署合成化学与化学生物实验室、中科院上海药物研究所药物研究国家重点实验室、南京中医药大学中药学院团队合作 ，在《ChemRxiv》上发表了题为“Selection of DNA-encoded Chemical Libraries for Compounds that can Induce Protein Ubiquitination”（诱导蛋白质泛素化化合物的DNA编码化学文库的选择）的论文。文章主要介绍了利用DNA编码化学库（DELs）筛选能够诱导特定蛋白质泛素化的化合物的方法，并展示了该方法在PROTAC（Proteolysis Targeting Chimera）发现中的应用。

研究背景与目的：

蛋白质降解疗法：蛋白质降解已成为药物发现中的新型治疗模态，尤其是针对传统上被认为“不可成药”的靶标。

PROTAC机制：通过同时结合靶标蛋白（POI）和E3泛素连接酶，PROTAC诱导POI的泛素化，进而由蛋白酶体降解。

挑战：传统筛选方法主要依赖E3配体、连接体和POI配体的组合筛选，但有效配对的预测难度大，且泛素连接酶（E3 ligases）的空间位阻限制了底物的有效多泛素化。

研究目标：开发一种能够识别诱导蛋白质泛素化的化合物的筛选方法，从而提高功能性蛋白质降解剂（如PROTACs）的发现效率。

筛选方法的创新：

功能导向的DEL筛选法（PROTAC-DEL）：与传统的基于POI结合或三元复合物形成的筛选方法不同，本研究采用基于POI泛素化的筛选方法，从而更准确地筛选出具有功能活性的降解剂。

利用TUBEs捕获泛素化复合物：通过Tandem Ubiquitin Binding Entities（TUBEs）捕获和隔离泛素化的三元复合物，实现对活性PROTACs的有效富集。

Lifesensors的PA770: PROTAC In Vitro Ubiquitination Assay Kit（PROTAC 体外泛素化检测试剂盒）的应用：

试剂盒内容：PA770试剂盒包含用于体外泛素化实验所需的蛋白质复合物（如VHL/Cul2/ELOB/ELOC/Rbx1）和E1/E2泛素结合酶等关键组分。

实验验证：文件中展示了使用PA770试剂盒进行BRD4-BD1的体外泛素化实验，验证了筛选出的化合物PTC-5和PTC-1在诱导BRD4-BD1泛素化方面的有效性。

Lifesensors的PA770: PROTAC In Vitro Ubiquitination Assay Kit（PROTAC 体外泛素化检测试剂盒）的优势：

高效性：PA770-PROTAC 体外泛素化检测试剂盒提供了完整的体外泛素化系统，使得研究人员能够快速地验证化合物诱导蛋白质泛素化的能力，加速PROTACs的开发进程。

易用性：试剂盒简化了实验步骤，研究人员无需单独准备所有必要的蛋白质复合物和其他组分，从而节省了时间和资源。

可靠性：实验结果表明，PA770试剂盒能够稳定且可靠地支持体外泛素化实验，为PROTACs的功能验证提供了坚实的基础。

实验结果与验证：

模型验证：使用BRD4和VHL E3连接酶作为模型系统，验证了DNA共轭PROTAC在细胞内诱导BRD4降解的能力。

筛选与验证：通过PROTAC-DEL筛选，鉴定出有效的BRD4降解剂（如DC50约为9.7 nM的化合物），并验证其在细胞中的降解活性。

比较不同筛选方法：与基于稳定三元复合物形成的筛选方法相比，基于泛素化的筛选方法能更准确地识别出具有降解活性的化合物。

技术展望与应用：

新E3连接酶配体的发现：该方法有望用于发现新的E3连接酶配体，从而扩展PROTAC的化学工具箱。

未来发展方向：计划进一步发展该方法，实现细胞内PROTAC-DEL筛选，并应用于其他POI和E3连接酶。

PA770-PROTAC 体外泛素化检测试剂盒作为体外泛素化实验的关键工具，通过提供完整的实验体系和稳定的实验结果，为PROTACs的发现和优化提供了强有力的支持。