分享一篇发表在ACS Chem Bio上的文章，文章题目为“Orthogonal IMiD-Degron Pairs Induce Selective Protein Degradation in Cells”，本文有两位通讯作者，一位是来自牛津大学的Stuart J. Conway教授，他们课题组专注于基于结构的配体开发和分子胶的设计，另一位是来自GSK Stevenage医药公司的Lewis L. Brayshaw研究员。

免疫调节剂是一种十分著名的分子胶，它们可以在细胞内与CRBN结合，它与CRBN形成的复合物会重塑CRBN的蛋白表面，导致该复合物会与一系列锌指蛋白发生结合，并诱导锌指蛋白的降解。这些会与IMiD-CRBN复合物结合的锌指蛋白都包含一个保守的β-发卡结构，该结构也是一种蛋白降解子（Degron）。由于IMiD会导致细胞内多种蛋白的降解，选择性较差，于是本文作者就想开发一对正交的IMiD-Degron对，将改造后的Degron与靶蛋白融合表达后，改造后的IMiD仅会诱导靶蛋白的降解，而不会脱靶到内源蛋白上。

于是作者基于CRBN、泊马度胺和Degron的复合物结构，在泊马度胺的5位上进行化学修饰，在这里添加一些大位阻基团，变成一个“凸”，同时对Degron进行氨基酸突变，使其与泊马度胺相互作用的界面变成一个“凹”，从而通过这样一个“凹凸”的设计策略，使改造后的IMiD只会诱导改造后的Degron，而不会与内源的Degron结合。在第一轮筛选中，作者将Degron的Q147突变为了A，并构建了基于流式的筛选平台，通过荧光信号的读出来选择对WT-Degron和Q147A-Degron降解效果有差异的小分子。

通过第一轮的筛选，作者确实发现了化合物5、19、23对WT-Degron和Q147A-Degron降解效果有差异。由于化合物5是已知的SALL4的降解剂，因此作者后续专注于对化合物19和23进行研究。

目前的筛选结果表明，仅对Degron的一个位点进行突变，得到的小分子选择性有限，因此作者在结构和计算的帮助下，对Degron进一步进行突变筛选，最后构建了8380个突变体进行筛选，最终筛选得到了一些IMiD-Degron对，可以在细胞内特异性地对融合了突变Degron的靶蛋白降解，而不影响内源蛋白。

综上所述，本文作者开发了一些正交的IMiD-Degron对，可以实现对靶蛋白降解的同时，不影响内源的含有Degron序列的蛋白。

本文作者：LZ

责任编辑：WYQ

DOI：10.1021/acschembio.5c00751

原文链接：https://doi.org/10.1021/acschembio.5c00751