分享的是一篇发表在JACS上的文章，标题是“Rational Screening for Cooperativity in Small-Molecule Inducers of Protein−Protein Associations”。本文的作者是来自美国马萨诸塞州剑桥市-布罗德研究所的Stuart L. Schreiber，其研究整合了化学生物学和人类生物学，以促进我们对化学和生物学的理解，以及新疗法的发现，他以使用小分子探索生物学和医学以及在化学生物学领域发展中的作用而闻名。
分子胶能够诱导协作的蛋白质-蛋白质相互作用，形成三元复合物。值得注意的是，分子胶与双功能化合物的协同作用程度不同，双功能化合物构成了蛋白质-蛋白质相互作用的第二类诱导物。然而，除了偶然发现外，对于分子胶表现出的高度协同性，目前还存在有限的合理筛选策略。作者在本文中提出了一种在存在或不存在呈递蛋白的情况下，使用“呈递比率”（三元富集与二元富集的比率）作为协同性的预测指标，对靶蛋白上的DNA条形码化合物进行基于结合的筛选。通过这种方法，作者在含有溴结构域的蛋白质（BRD）9和VHL−elongin C−eloggin B（VCB）复合物的单个DNA编码文库筛选中鉴定了一系列。这种方法可以合理地发现预选蛋白质的分子胶，从而促进向小分子疗法新范式的转变。 诱导蛋白质-蛋白质结合的小分子药物具有新的特性，具有巨大的当前医学影响和广阔的未来治疗潜力。这些“邻近化学诱导剂”（CIPs）已被证明可以稳定，降解，易位，抑制或激活蛋白质靶标，重新连接细胞回路，并将药物作用限制在共同表达其两个蛋白质伴侣的靶向组织。CIPs包括两大类：分子胶和双功能化合物（图1），分子胶表现出高协同性，尽管对蛋白质伴侣缺乏二元亲和力，但仍有利于三元复合物的形成。通常，CIPs诱导两种蛋白质的结合：一种是受调节作用的靶蛋白，另一种是对靶蛋白施加功能效应的呈递蛋白。组织特异性或细胞特异性呈递蛋白可实现分子胶的高选择性，因为仅在靶标蛋白和呈递蛋白同时存在的情况下发生生产性结合，同时，“不可成药”的蛋白质也可以被分子胶靶向。相反，尽管分子胶具有治疗优势，但分子胶的设计通常具有挑战性，并且最常被偶然发现，通过在对细胞和动物具有新功能化合物的作用机制研究中发现它们具有诱导蛋白质结合的能力。 分子胶的标志是它们在诱导蛋白质-蛋白质结合方面的高协同性。虽然已经报道了使用DNA编码文库（DEL）来鉴定能够形成三元复合物的分子的各种方法，没有人发现高度合作的化合物。作者在本文中描述了一种使用预选靶蛋白和呈递蛋白的筛选技术，以从使用DELs的拆分和组合合成策略制备的DNA条形码化合物库中鉴定双功能化合物。使用VHL-elongin C-elongin B（VCB）E3连接酶复合物作为呈递蛋白来评估细胞中诱导关联的功能结果。由此产生的非合作性PROTACs可有效诱导细胞中的三元复合物并降解其预选靶标。在这里，调整该系统以合理地从DELs中识别化合物，这些化合物协同诱导预选靶标和呈递者的蛋白质结合，所得功能化合物在体外和细胞中表现出与传统分子胶相当的协同性。
图1 通过筛选含有和不含有VCB的BRD9，从VHL CIP-DEL中发现协作、非协作和非协作化合物。（a）分子胶和双功能化合物（红色球体）可以通过它们与两个蛋白质靶标（橙色和蓝色）诱导的三元复合物中的合作因子α定量区分。（b）CIP-DEL筛选中使用的VHL CIP-DEL库。（c）涉及靶蛋白BRD9和呈递蛋白VCB的CIP-DEL筛选流程。
