分享一篇发表在Nature communications上的文章：Development of NanoLuc-targeting protein degraders and a universal reporter system to benchmark tag-targeted degradation platforms，通讯作者是墨尔本大学的Rebecca Feltham，他们课题组主要从事蛋白靶向降解以及细胞程序性死亡相关研究。这篇文章中他们开发了一种靶向NanoLuc标签的蛋白靶向降解策略，拓宽了通过靶向蛋白标签来实现靶蛋白降解这一策略的可用工具范围。
靶向蛋白标签的蛋白降解策略(tTPD)通过设计能够结合E3泛素连接酶以及特定的蛋白标签的双功能分子，进而实现对细胞内带有特定标签的蛋白的选择性降解，这一策略虽无法用于内源蛋白的降解，但由于其适用性广，可作为生物学研究的重要工具。此前已有文章报道FKBP12F36V以及HaloTag可作为通用性的蛋白标签，并开发了结合这两种标签，同时能够招募VHL/CRBN的PROTAC分子，但由于FKBP12F36V融合蛋白表达量往往较低，HaloTag由于共价结合的特性无法充分发挥PROTAC分子的催化性质，因此作者希望开发一种新的蛋白标签用于tTPD策略中。作者选取了商业可得的19kDa的NanoLuc标签，并将一种已知的NanoLuc抑制剂与CRBN的招募基团沙利度胺通过linker连接，并通过优化linker长度，最终找到了效果最优的降解剂NC4，其在30nM的浓度下可以有效实现模型蛋白的降解，蛋白质组学的结果中也未观察到有其它脱靶底物的出现。
随后作者希望以一个统一的标准对已有的三种可用的蛋白标签(FKBP12F36V, HaloTag, NanoLuc)进行平行的比较，他们构建了Halo-EGFP-NanoLuc-FKBPF36V融合蛋白，从而能够使用基于不同标签的蛋白降解剂在同一蛋白上测试降解效果。通过比较他们发现，基于F36V的降解剂在多种处理时间及浓度下均表现出更优的降解效果，且即使从培养基中洗去也能够维持最优的持续降解能力。NanoLuc与HaloTag在降解能力上较为接近，但经过洗去后NanoLuc的持续降解能力明显强于HaloTag。最后，为了证实基于NanoLuc标签的降解系统能够用于功能性蛋白底物的降解上，他们选取了坏死相关蛋白MLKL，并构建了带有几种不同标签的MLKL蛋白，通过比较发现基于F36V的降解剂仍有最优的降解能力， Halotag其次而NanoLuc的降解效果最差，三种标签的降解剂均能有效阻止MLKL介导的细胞坏死，证明了三种策略的有效性。总之，这篇文章开发了靶向NanoLuc标签的蛋白靶向降解策略，并对现有的三种基于标签的蛋白靶向降解手段进行了较为系统的比较。
本文作者：LDY
责任编辑：JGG
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-29670-1
文章引用：DOI：10.1038/s41467-022-29670-1
目前评论：