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推荐一篇发表在Nature Communication上的文章，文章标题为“Small molecule-nanobody conjugate induced proximity controls intracellular processes and modulates endogenous unligandable targets”。通讯作者是哈尔滨工业大学生命科学中心陈西课题组。
化学诱导邻近效应(CIP) 是利用化学小分子诱导两种生物大分子发生临近互作而调控细胞进程，是研究细胞功能的有力工具。然而，现有的CIP诱导剂难以直接调节无配体靶标和内源性靶标，治疗转化潜力也受到限制。在此，作者将CIP和化学纳米体工程相结合，创建了可渗透细胞的小分子-纳米体共轭接近诱导剂(SNACIPs)。
在本研究中，作者首先设计了通用SNACIP诱导剂cR10*-SS-GBP-TMP，简称cRGT。cRGT以GFP结合蛋白(GBP, Kd = 1.4 nM)纳米体为一个模块，以甲氧苄氨嘧啶(TMP)配体为另一个模块。TMP对大肠杆菌二氢叶酸还原酶(eDHFR，或ED)具有较高的亲和力(Ki = 1.3 nM)。因此，cRGT可以潜在地诱导与GFP和eDHFR融合的感兴趣蛋白质之间的强异二聚。此外，作者还设计了一种环脱精氨酸肽cR10*，通过二硫键修饰GBP-TMP缀合物，cRGT顺利穿过质膜(PM)后，cR10*在还原性细胞内环境中容易被裂解。首先利用SEC和共振能量转移(FRET)验证了GBP-TMP在体外诱导EGFP和eDHFR之间的二聚化。 进一步，共表达EGFP-mito和mCherry-eDHFR的HeLa细胞经cRGT处理后荧光成像，cRGT将mCherry-eDHFR定向到线粒体上的EGFP-mito，即表明EGFP/GBP-TMP/ eDHFR三元蛋白复合物的形成。TMP是可逆的eDHFR抑制剂，TMP添加到细胞培养物中会诱导脱二聚。 作者研究表明，cRGT以非内吞方式进入细胞，并且胞质mCherry-eDHFR以剂量依赖的方式被招募到线粒体。作者将cRGT与广泛应用的雷帕霉素（Rap）、脱落酸（ABA）和赤霉素（GA3AM）三种CIP分子进行了比较，cRGT不具有Rap一样的钩型效应，具有与ABA相似的动态范围，相比于GA3AM，cRGT可以利用TMP进行可逆调控。 通过清洗去除培养基中的TMP，可以以多轮OFF→ON→OFF→ON的方式调节驱动蛋白介导的信号转导，进一步突出了SNACIP良好的可逆性。
纺锤体组装中的一个关键微管成核因子TPX2属于天然无序蛋白。这个蛋白因子在诸多癌细胞中过量表达，被认为是一个治疗癌症的很有前景的靶点。作者利用噬菌体展示技术筛选出人源TPX2的纳米抗体，设计并组装了cR10*-TBP-CAAX，简称cRTC，其中间为人TPX2 (hTPX2)结合蛋白(TBP)纳米体，N端为环状cR10*，C端为CAAX-box序列。CAAX-box在活细胞内经历s -戊烯酰化，以组装一个基团与PM结合。一旦cRTC穿透细胞，cRTC将内源性hTPX2带到PM内脂双分子层附近。在HepG2细胞中，cRTC诱导剂明显将胞质hTPX2靶向PM区域，仅突变CAAX区域的Cys17，发现TBP-CAAX完全丧失了靶向PM的能力，因此cRTC CAAX-box中的Cys17经过戊烯酰化，将cRTC转化为功能性的cRTC。hTPX2失活抑制细胞增殖，cR10*-TBP-CAAX不仅在细胞层面很好地抑制了癌细胞的增殖，而且在活体中也能有效抑制肿瘤的增殖。
综上所述，SNACIP诱导剂cRGT携带环状细胞穿透肽快速进入活细胞并二聚eDHFR和GFP变体。cRTC含有一个纳米体对抗内在无序蛋白TPX2，这是一种在各种癌症中过表达的微管成核因子。动物实验表明癌细胞增殖和肿瘤生长均受到抑制。因此，SNACIPs是调节细胞功能的有价值的邻近诱导剂。 本文作者：ZB 责任编辑：FC DOI: 10.1038/s41467-023-37237-x
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