首先,作者从O6-烷基鸟嘌呤-DNA-烷基转移酶(hAGT)出发,对配体-蛋白复合物进行设计。hAGT是一种DNA修复蛋白,通过将烷基化DNA链上鸟嘌呤O6-位的烷基转移至自身活性中心的半胱氨酸上,来行使DNA修复功能。hAGT一旦烷基化,就会发生构象变化,失活后的hAGT蛋白会被泛素化并随后被蛋白酶体降解。先前,研究人员通过对hAGT进行突变改造,获得了SNAP-tag蛋白,它不与DNA链上的鸟嘌呤进行反应,但与小分子O6-苄基鸟嘌呤(BG)衍生物的亲和力极大地提高。SNAP-tag通常与靶蛋白(POI)融合,以使用基于BG的配体进行标记和纯化。SNAP-tag技术致力于创造稳定的蛋白质复合物,识别用于蛋白质烷基化的BG衍生物,而不会伴随降解。
为了同时实现选择性、有效的烷基化和诱导降解,作者推断hAGT的另一种变体GEAGT将是测试融合蛋白降解的最佳起点。GEAGT蛋白保留了SNAP-tag选择性结合BG的能力,同时在与BG结合后不稳定。因此,在设计嵌合分子时,需要一个O6-苄基鸟嘌呤(BG)在一端用于GEAGT结合,另一端需要一个疏水部分(如金刚烷基),或特定的E3连接酶招募配体(如沙利度胺)(图1a)。用于连接两者之间的接头部分及招募配体的类型需要进一步确定。为此,作者合成了4种配体,包含BG(GEAGT-recruiting)、金刚烷基或沙利度胺单元(图1b)。
Callie Fredlender, Samantha Levine, Jan Zimak, Prof. Robert C. Spitale
ChemBioChem
DOI: 10.1002/cbic.202200053