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Angew. Chem. Int. Ed. | 靶向ZBP1的共价PROTAC用于治疗感染引起的炎症反应2025-03-20
分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章,题目为“Targeted Degradation of ZBP1 with Covalent PROTACs for Anti-Inflammatory Treatment of Infections”,通讯作者是来自南开大学的刘书琳研究员,课题组的主要研究方向包括超分辨显微成像、病毒感染过程的研究等。
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病毒感染引起的炎症反应对于机体抵御病原体十分重要,但炎症响应过强会导致组织损伤和疾病发展。近期的研究表明,在病原体刺激下,Z-DNA结合蛋白1 (ZBP1)通过识别Z-DNA或Z-RNA,激活下游的死亡通路,导致强烈的炎症反应。因此,作者希望发展针对ZBP1的共价PROTAC分子,实现ZBP1的靶向降解。
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ZBP1的Zα结构域能够结合Z-DNA,作者针对这一区域,使用SELEX技术筛选出了一系列靶向ZBP1的核酸适配体,通过SPR筛选出其中与ZBP1亲和力最高的Z3,二者的解离常数为2.71 nM,其结合强于Z-DNA与ZBP1的结合。基于此,作者设计的共价PROTAC(C-PROTAC)包括Z3核酸适配体、靶向E3泛素连接酶的VHL配体、linker、与ZBP1上的亲核性基团共价反应的NASA基团。

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作者首先证实了C-PROTAC能够有效降低CBL0137诱导的ZBP1水平,降解效果强于相应的不含NASA基团的PROTAC。蛋白酶体抑制剂MG132显著抑制了C-PROTAC对ZBP1的降解作用,证实该途径是依赖于蛋白酶体的。此外,C-PROTAC的加入降低了MLKL和RIPK3的磷酸化水平,而Caspase-8的含量没有明显变化,表明C-PROTAC特异性针对坏死通路发挥作用,而对凋亡通路不存在显著影响。

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之后,作者评估了C-PROTAC的治疗效果。将细胞感染H1N1后,C-PROTAC的治疗显著提高了存活率,一系列炎症因子,如IL-18、IL-1β等的表达水平也受到抑制。作者也将C-PROTAC进行脂质体包装,并注射到感染病毒的小鼠中。结果表明,C-PROTAC治疗提高了小鼠的存活率,减缓了炎症细胞在肺组织中的浸润,也降低了肺组织中细胞的死亡率。

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总之,作者发展了靶向ZBP1的共价PROTAC分子,可以用于治疗病毒感染引起的炎症反应。

本文作者:YAQ

责任编辑:LYC

DOI:10.1002/anie.202423524

原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202423524