分享一篇发表在Nature上的文章，题目为“Identification of an allosteric site on the E3 ligase adapter cereblon”。通讯作者分别是来自哈佛大学的Christina M. Woo教授和和GSK公司的Andrew B. Benowitz，研究方向为化学生物学、蛋白质工程与靶向降解。

CRBN是沙利度胺及其衍生物的作用靶点，通过招募新底物进行泛素化降解，在多种血液肿瘤治疗中发挥重要作用。然而，目前对CRBN的调控机制理解仍局限于其Thalidomide Binding Domain（TBD），是否存在其他调控位点尚不清楚。本研究通过高通量筛选与结构生物学方法，首次发现并验证了CRBN上一个隐藏的变构结合口袋。

SB-405483是通过对大约220万个化合物进行高通量TR-FRET筛选发现的小分子，其结合CRBN后不仅不竞争正构位点配体，反而显著增强后者结合能力。结合常数分析显示，SB-405483与来那度胺类探针之间存在高度协同作用（γ ≈ 10）。

X射线晶体结构解析表明，SB-405483结合于CRBN的螺旋束结构域与TBD之间的界面，距离正构结合位点约22 Å。该口袋在进化中高度保守，关键残基D265和R283直接参与配体锚定。

在细胞实验中，SB-405483能显著增强来那度胺类似物DEG-47对CK1α的降解效果，并降低其半数降解浓度。同时，SB-405483还能促进CRBN依赖的Wee1降解，并通过蛋白质组学分析帮助鉴定新的降解底物。进一步研究发现，SB-405483对不同类型降解剂的降解谱具有差异性调控：对CK1α、Wee1、GSPT1等底物的降解普遍增强，而对IKZF1/3、IKZF2等C2H2锌指蛋白的降解则多表现为抑制。这种底物选择性调控为改善现有CRBN药物的安全性提供了可能。

冷冻电镜结构分析表明，SB-405483结合后促进CRBN从开放构象向闭合构象转变，并稳定了一个新的中间构象（CRBN_int）。在闭合构象中，底物与CRBN的相互作用更为稳定，从而增强降解效率。

本研究系统揭示了CRBN上一个隐藏的变构结合位点及其在调控底物降解选择性中的关键作用。SB-405483通过变构增强CRBN闭合构象，差异化调控不同底物的降解，为开发更安全、更高效的靶向蛋白降解疗法奠定了理论基础。

本文作者：CZH

责任编辑：LYC

DOI：10.1038/s41586-025-09994-w

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09994-w