分享一篇发表在ACS chemical biology上的文章，文章的题目为“γ‑Secretase Cleaves Bifunctional Fatty Acid-Conjugated SmallMolecules with Amide Bonds in Mammalian Cells”，本文的通讯作者是来自名古屋大学的Shinya Tsukiji教授，其研究方向是开发新的分子工具、概念和技术，用于研究和控制细胞功能。
双功能分子由两个相互连接的小分子组成，在化学生物学和药物开发中是一种有效的策略。其中，具有脂质的双功能分子不仅具有膜渗透性，还能通过脂质部分靶向细胞器膜。这种双功能分子通常是通过酰胺键连接，这种连接通常被认为是稳定的。但是，本文作者在之前的研究中设计了一种mgcTMP的脂肽偶联小分子，myrGC脂质部分可用于定位质膜，TMP则是大肠杆菌二氢叶酸还原酶（eDHFR）的配体。该双功能小分子可以实现eDHFR从细胞质到细胞膜/高尔基膜的转移。然而，作者发现这种蛋白定位会被逆转，并且鉴定到了断裂的产物。因此，本文旨在确定细胞中降解mgcTMP的酶，并研究了几种酰胺连接双功能分子的稳定性。为了鉴定降解的酶，作者首先通过二维凝胶电泳分离hela裂解液，然后进行切片测定酶活。具有降解活性的区块中可能的酶只有蛋白酶体和钙蛋白酶2。但是在后续药理学实验中，蛋白酶体抑制剂Bortezomib和钙蛋白酶2抑制剂均无法改变eDHFR蛋白定位逆转的情况，但蛋白酶体抑制剂MG132则可以实现有效抑制。MG132除了抑制蛋白酶体，还可以抑制γ-分泌酶。而γ-分泌酶抑制剂DART也确实显著抑制了eDHFR蛋白定位逆转，证明了γ-分泌酶是主要的降解该分子的酶。然后作者研究了各种脂质和非脂质的双功能分子。首先为了排除肽的影响，证明了非肽的小分子Pal-EG-TMP也会被降解。然后对于不同的脂肪酸双功能分子，均可以检测到裂解产物的生成，而对于非脂质的双功能分子并没有降解反应的发生。总的来说，本文发现了脂肪酸偶联双功能分子中的酰胺键会被γ-分泌酶水解，在细胞中稳定性较差，而保持其稳定性的方法包括但不限于酰胺键的N-甲基化。DOI：https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00432原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.4c00432
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