小分子药物因为其可口服的高便利性,易吸收、易穿透细胞膜的高可成药性,成为现代药物开发的基石。但传统的小分子药物采用的是“占位驱动”模式来抑制蛋白功能,导致包括受体、激酶及通道类型等靶点在内的基因仅有约400种可作目标药物,而已知的可成药的基因约3000种。因此,“事件驱动”模式蛋白降解靶向嵌合体(Proteolysis-Targeting Chimera, PROTAC)技术为新药研发提供了新思路,并成为新药研发的一大利器。
一、蛋白降解靶向嵌合体简介
PROTAC是一种异双功能分子,结构由两个配体通过Linker连接而成,其中一个配体可结合目标蛋白(Protein of interest, POI),另一个配体可以靶向E3连接酶。其本质是存在于所有真核生物中的天然蛋白降解机制——泛素-蛋白酶体途径(Ubiquitin-Proteasome Pathway, UPP)。该途径涉及一个三酶级联反应,即泛素分子在泛素激活酶(E1)、泛素结合酶(E2)及泛素连接酶(E3)等系列酶作用下,将细胞内蛋白质分类并选中靶蛋白,并对靶蛋白进行特异性修饰,最终形成靶蛋白多聚泛素链并被蛋白酶体识别和降解。其中,E1激活酶和E2结合酶参与的过程称为泛素的激活,单独的泛素本身并没有任何生物功能,只是一种分子标记蛋白,发挥作用的前提是必须有ATP来提供能量。
图片来源:Autophagy and the ubiquitin-proteasome system: collaborators in neuroprotection.
因此,PROTAC是一种“事件驱动”的模式,即它可以和靶蛋白任何位置结合,且不需要高亲和力,就可以诱导靶蛋白降解。PROTACA分子在进入细胞后,其目标蛋白配体可特异性结合靶蛋白,另一端可募集E3连接酶,最终形成POI-Linker-E3 Ligase三元复合物,拉近E3连接酶和靶蛋白的距离,从而诱导E3连接酶为靶蛋白贴上泛素标签,继而促进靶蛋白的降解。随着靶蛋白降解而掉落下来的PROTAC分子可继续被循环利用。
三、PROTAC体外研究策略
尽管PROTAC是一种暂无指导原则的新兴小分子药物,但它“事件驱动模式”的功效性促使药物研发领头军们对其展开了孜孜不倦的研究。目前国内部分药企对PROTAC分子药物的开发已接近国际水平并达到了临床阶段。
鉴于PROTAC分子溶解性对外排转运体研究的影响性,采用高表达BCRP膜囊泡模型更具说服力,即膜囊泡可使ABC转运体的底物结合位点暴露于细胞外缓冲液中,更适用于研究候选药物作为底物和抑制剂与ABC转运体的相互作用。
四、IPHASE体外DMPK研究“一站式”产品解决方案
IPHASE作为体外研究生物试剂引领者,紧随药物开发前沿,针对PROTAC分子药物体外DMPK研究方向,研发了多种类、多层次、多领域的体外生物试剂,助力PROTAC药物临床前阶段研究!
产品类别 |
组分分类 |
名称 |
亚细胞组分试剂 |
肝微粒体 |
人/猴/犬/兔/大鼠/小鼠/地鼠/猫/小型猪 微粒体 |
肝S9 |
人/猴/犬/大鼠/小鼠/小型猪 S9 |
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肝胞质液 |
人/猴/犬/大鼠/小鼠/小型猪 胞质液 |
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原代肝细胞产品 |
/ |
人/猴/犬/大鼠/小鼠/小型猪 悬浮/贴壁原代肝细胞 |
转运体产品 |
ABC 家族转运体 |
人类BCRP/BSEP/MDR1/MRP1/MRP2/MRP3/MRP4/MRP8 ABC转运体 |
SLC 家族转运体 |
人类 OATP1B1/OAT1/OAT3/OCT2/ OATP1B3/OATP2B1/OCT1/NTCP/MATE1/MATE2K/OATP1A2 SLC转运体细胞 |
|
重组酶产品 |
CYP |
人CYP 1A2+/2A6+/2B6+/2C8+/2C9+/2C19+/2D6+/2E1+/3A4+/1A1+/3A5+ 还原重组酶 |
UGT |
人UGT 1A1/1A3/1A4/1A6/1A7/1A8/1A9/1A10/2B7/2B15/2B17 重组酶 |
|
血浆相关产品 |
血浆蛋白结合试剂 |
人/猴/犬/大鼠/小鼠血浆蛋白结合试剂 |
平衡透析装置 |
血浆蛋白结合试验平衡透析装置 |
|
平衡透析膜 |
||
血浆稳定性试验产品 |
人/猴/犬/大鼠/小鼠 空白血浆(稳定性专用)/全血 |
|
缓冲液 |
/ |
PH 7.4 磷酸缓冲液 |
400-127-6686
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