推荐一篇发表在Cell Chemical Biology上的论文，题目为“Chemoproteomics-enabled discovery of a covalent molecular glue degrader targeting NF-κB”，通讯作者是来自加州大学伯克利分校的Daniel K. Nomura教授，Nomura教授的研究兴趣是利用化学蛋白质组学进行药物的发现与重塑。
对于“无药可及”蛋白靶点，蛋白降解靶向嵌合体（Proteolysis targeting chimeras，PROTAC）是一种有吸引力的靶向蛋白降解技术，具有高效、低耐药性等特点，其应用前景十分广泛。目前的靶向蛋白降解剂可分为两类：分子胶和双功能分子降解剂。与双功能分子降解剂不同的是，单价的分子胶降解剂通过利用较浅的蛋白质界面来诱导三元复合体的形成、随后的泛素化以及特定蛋白降解。然而，分子胶的发现则具有很大的偶然性，缺乏系统的发现手段和合理的设计策略。在这项研究中，作者对共价配体文库进行了表型筛选，并使用化学蛋白质组学平台发现了一种独特依赖于E2泛素结合酶的共价分子胶降解剂。首先作者从750个半胱氨酸反应性共价配体的文库进行筛选，筛选到了EN450对于白血病癌细胞具有很强的杀伤作用。接下来，作者试图确定该化合物是否可能通过cullin E3泛素连接酶和蛋白酶体依赖的机制发挥其抗增殖作用。作者使用类泛素化抑制剂和蛋白酶体抑制剂预处理细胞后，发现具有显著的抗杀伤能力，进一步证实EN450通过Cullin E3连接酶和蛋白酶体依赖的机制发挥其抗增殖作用。
因此作者推测EN450是一种分子胶，诱导靶蛋白与泛素-蛋白酶体系统(UPS)的一个组成部分接近，形成三元复合体，导致靶蛋白泛素化和蛋白酶体介导的降解，从而在白血病癌细胞中发挥抗增殖作用。为了确定EN450的共价靶点，作者使用竞争性的isoTOP-ABPP的技术进行了研究，发现E2泛素结合酶(UBE2D)中的C111可能是潜在的靶点，作者并且合成了相应的化学探针，通过IP实验证明了其共价结合。因此作者认为EN450通过共价结合在泛素蛋白酶体系统的组件上，从而诱导或稳定E3连接酶与POI之间的相互作用，发挥分子胶降解的作用。接下来作者为了确定降解的目标蛋白，进行TMT的定量蛋白质组学分析，以研究EN450处理细胞后蛋白质水平的变化，结果发现NF-κB水平显著降低。另外作者还证明了在EN450介导下，UBE2D和NF-κB之间能够有效形成复合物。总之，在这项研究中，作者使用化学蛋白质组方法发现了一种共价分子胶降解剂，它诱导E2结合酶UBE2D与致癌核转录因子NF-κB的接近，以蛋白酶体依赖的方式泛素化和降解NF-κB。
本文作者：ZJ
责任编辑：FTY
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451945623000570
文章引用：DOI: 10.1016/j.chembiol.2023.02.008
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