我国科研团队构建超分子靶向嵌合体实现活体时空可控蛋白精准降解

蛋白质的表达、功能与清除直接影响生命体系的稳定运行;当蛋白质在错误的时间或组织中过量表达或功能失常,就会诱发疾病。如何在复杂的生命体系中精准清除"致病蛋白",一直是化学生物学和生命科学的重大课题。 近年来,靶向蛋白质降解技术通过调控靶蛋白的泛素化,利用细胞内天然的蛋白酶体系统来清除蛋白。然而,这项技术在体内应用时面临关键难题:难以同时实现时间和空间上的精准控制。这不仅降低了降解效率,还可能产生脱靶风险,影响正常蛋白质的功能。 为突破此瓶颈,汪铭团队融合超分子化学与蛋白质化学生物学的前沿理念。研究人员通过金属有机笼多级自组装技术,制备出结构稳定、表面可功能化的超分子纳米粒。在纳米粒表面原位组装靶蛋白招募配体与E3泛素连接酶招募配体,成功构建出超分子靶向嵌合体(SupTAC),实现了对靶蛋白泛素化修饰与降解的精准调控。 SupTAC具有三大优势。首先,它具备可编程特性,通过更换不同的靶蛋白招募配体,就能实现多种蛋白质的协同降解。其次,它拥有空间组织选择性,研究团队已建立起肺、肝等特定组织中靶蛋白的降解方法。在肺部应用中,团队成功实现了长链酰基辅酶A合成酶的靶向降解,显著抑制了脂多糖诱导的肺细胞铁死亡及炎症反应。 最为关键的是,团队通过引入生物正交激活策略,对蛋白质招募配体进行"锁定激活"化学设计。借助外源小分子就能触发SupTAC原位激活,实现特定时间窗口内的蛋白质精准降解。这解决了传统技术难以控制降解时机的难题,使时空可控的蛋白质降解成为现实。 实验证明,SupTAC在包括非人灵长类动物在内的多种模型中,均表现出稳定、高效的时空可控蛋白质降解性能,表明该技术具有良好的跨物种适用性和临床转化潜力。

这项成果展现了多学科交叉融合的科研价值;随着我国在生物医药领域的战略布局深化,类似SupTAC这样的创新成果不断涌现,为全球患者带来新希望。下一步的关键是加速技术转化、构建完整产业链条,将创新价值最大化。