1月10日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院医药所纳米医疗技术研究中心研究员李红昌、房丽晶、蔡林涛和副研究员邵喜明组成的学科交叉团队,开发出一种全新的基于自噬机制的细胞膜蛋白靶向降解技术(以下简称AUTAB)。相关研究成果发表在《自然·化学生物学》上。
AUTAB分子的构建原理和作用模式图。科研团队供图
该技术通过将细胞自噬诱导分子与细胞膜蛋白靶点抗体进行共价偶联,实现在不依赖额外细胞表面蛋白情况下,精确触发靶点蛋白通过自噬-溶酶体路径降解。
据悉,该创新技术的灵感来源于自然界中病原体感染和细胞膜损伤后,细胞自主启动自噬进行清除的现象。
科研团队在筛选自噬诱导分子过程中发现,有一种广泛应用于基因及药物递送的材料——聚乙烯亚胺,能够高效诱导类似的细胞自噬。
基于此发现,科研团队利用点击化学方法将聚乙烯亚胺与能够特异性识别目标膜蛋白的抗体共价连接,成功构建出一种既能精准定位又能有效激活自噬机制的AUTAB分子,从而实现对细胞膜蛋白的靶向降解。
在降解效率方面,AUTAB分子仅需极低浓度(纳摩尔)即可实现对靶蛋白的降解。科研团队在验证中发现,AUTAB技术不仅在多种细胞类型中都可降解靶蛋白,而且针对包括膜锚定蛋白CD73在内的各种膜蛋白均能实现高效靶向降解。
从化学机制角度,科研团队利用化学修饰方法部分屏蔽聚乙烯亚胺正电荷后,AUTAB分子降解细胞膜蛋白的效率明显下降,而使用同样带正电荷的多聚赖氨酸可以完美替代聚乙烯亚胺用于构建AUTAB分子,这一结果亦反向验证了AUTAB降解细胞膜蛋白的正电荷机制。
另悉,该技术成果将为以细胞膜蛋白为靶点的药物研发提供一种新的广谱适用策略。
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