北京
靶向蛋白降解（TPD）已成为继小分子抑制剂和抗体药物之后，创新药研发的第三大技术浪潮。PROTAC（蛋白降解靶向嵌合体）和分子胶（Molecular Glue）通过劫持细胞内泛素-蛋白酶体系统，实现对致病蛋白的选择性降解，理论上可靶向传统"不可成药"靶点。2025年全球PROTAC管线已超60项进入临床阶段，而如何高效筛选三元复合物形成能力和评价降解动力学，成为制约这一领域发展的关键瓶颈。
PROTAC的作用机制与成药性挑战
PROTAC是一种双功能小分子，一端结合靶蛋白，另一端结合E3泛素连接酶，形成"靶蛋白-PROTAC-E3连接酶"三元复合物，从而将靶蛋白标记上泛素链，最终被蛋白酶体降解。与传统抑制剂不同，PROTAC具有"事件驱动"（event-driven）的药理特性——它不需要高亲和力占据靶蛋白的活性位点，而是像催化剂一样反复介导降解过程，因此可以在亚化学计量浓度下发挥作用。
然而，PROTAC的成药性面临独特挑战。三元复合物的形成是一个动态平衡过程，受PROTAC浓度、靶蛋白表达量、E3连接酶丰度以及细胞环境等多重因素影响。"钩状效应"（hook effect）是PROTAC研发中的典型陷阱——当PROTAC浓度过高时，两端分别结合不同蛋白分子，反而无法形成有效的三元复合物，导致降解效率下降。此外，三元复合物的稳定性、泛素化效率以及蛋白酶体降解速率等参数，都需要在体外和体内水平进行系统评价。爱思益普在靶向蛋白降解筛选领域建立了从三元复合物形成评价到细胞内降解动力学检测的完整技术链条，能够为客户提供PROTAC项目的早期药效验证服务。
三元复合物筛选：从Biophysical到Cellular
评价PROTAC介导的三元复合物形成是筛选的核心环节。在生物物理层面，表面等离子体共振（SPR）、等温滴定量热法（ITC）和微量热泳动（MST）等技术可用于检测二元相互作用（靶蛋白-PROTAC、E3-PROTAC），但无法直接反映三元复合物的协同效应。近年来，基于NanoBiT或NanoBRET的细胞内三元复合物检测技术逐渐成为主流——通过将靶蛋白和E3连接酶分别标记荧光素酶的不同亚基，只有三元复合物形成时才能重构出完整的发光信号。
在细胞功能层面，蛋白降解的时效性和深度是评价PROTAC效力的关键指标。Western Blot和HiBiT内源性标记技术可以定量检测靶蛋白的降解水平和动力学特征；而蛋白质组学方法（如TMT标记质谱）则可以系统评价PROTAC的选择性——理想情况下，PROTAC只降解目标靶蛋白，但部分化合物可能存在"脱靶降解"风险。值得注意的是，分子胶（如沙利度胺类似物）虽然结构更简单，但其作用机制更为复杂，通常需要基于细胞表型的筛选来发现。爱思益普整合了多种生物物理和细胞学检测手段，构建了从靶点验证到先导化合物优化的TPD一体化筛选平台。
分子胶：TPD的下一个突破口
分子胶是一类能够诱导或稳定靶蛋白与E3连接酶之间相互作用的小分子，其分子量通常比PROTAC更小（<500 Da），因此具有更好的成药性。沙利度胺及其衍生物（来那度胺、泊马度胺）是最成功的分子胶代表，它们通过结合CRBN（cereblon）E3连接酶，诱导多种转录因子（如IKZF1/3）的降解，已在多发性骨髓瘤治疗中取得巨大成功。
然而，分子胶的发现具有高度偶然性——目前缺乏系统性的理性设计策略。大多数分子胶是通过表型筛选偶然发现的，其诱导蛋白-蛋白相互作用的机制往往难以预测。近年来，基于DNA编码化合物库（DEL）和基于质谱的蛋白质组学筛选技术为分子胶的系统发现提供了新工具。此外，靶向其他E3连接酶（如VHL、MDM2、DCAF15）的新型分子胶也在积极开发中。从CRO服务角度，建立覆盖多种E3连接酶和检测读数的分子胶筛选平台，对于满足日益增长的研发需求具有重要意义。爱思益普的技术平台涵盖了多种E3连接酶相关的生化检测和细胞功能评价方法，能够为分子胶和PROTAC的研发提供关键技术支持。
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