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AbMole抑制剂篇|从Daraxonrasib讲起,热门分子胶从机制发现到迈向转化

已有 206 次阅读 2026-9-11 17:20 |系统分类:科研笔记

20268月,美国FDA批准了口服泛RAS抑制剂DaraxonrasibRMC-6236,用于既往接受过系统干预的转移性胰腺腺癌的抑制。该化合物是首个基于分子胶三元复合物策略获批的RAS靶向分子,标志着分子胶技术从机制研究走向转化应用的重要里程碑。DaraxonrasibRMC-6236AMoleM40832通过与亲环素ACyclophilin A)结合形成二元复合物,进而招募处于GTP结合活性状态的RAS蛋白,形成稳定的三元复合物,通过空间位阻阻断RAS与下游效应蛋白(如RAF)的相互作用。

分子胶(Molecular Glue)是一类单价小分子化合物,通过与E3泛素连接酶结合并重塑其底物识别界面,诱导E3连接酶与原本不存在亲和力的新底物neosubstrate)形成稳定三元复合物,进而驱动新底物的多聚泛素化及蛋白酶体降解。分子胶的概念最初源于对天然免疫抑制剂机制的研究FK506TacrolimusAbMoleM1934、环孢素(Cyclosporin AAbMoleM1831和雷帕霉素(RapamycinAMoleM1768等天然大环内酯类化合物通过与细胞内免疫亲和蛋白结合,形成二元复合物后招募并抑制磷酸酶或激酶靶点,这种小分子介导的蛋白-蛋白相互作用模式即为分子胶作用的雏形。与异双功能PROTAC分子不同,分子胶通常具有较低的分子量和更的细胞渗透性。近年来,以CRBNVHLDCAF15为招募核心的分子胶在血液肿瘤、实体瘤及免疫调控研究中展现出广阔的应用前景Daraxonrasib外,IberdomideCC-220AbMoleM6072MezigdomideCC-92480AbMoleM11295GolcadomideCC-99282AbMoleM21353新一代分子胶,目前均已进入期临床研究阶段。AbMole为全球科研用户提供高纯度、高生物活性的分子胶化合物,助力靶向蛋白降解(TPD)领域的机制研究与转化探索。

 

1.分子胶的作用示意图

一、CRBN E3连接酶调节剂(IMiDsCELMoDs

CRBNCereblon)是CRL4CRBNE3 泛素蛋白连接酶复合物中的底物识别受体蛋白。免疫调节酰亚胺类化合物IMiDs)及新一代CRBN E3连接酶调节剂(CELMoDs通过结合CRBN表面的疏水口袋,在其表面创造新的蛋白-蛋白相互作用界面,从而招募含锌指结构域的转录因子等底物通过降解转录因子进而调节细胞基因的表达。

1. 免疫调节酰亚胺类化合物(IMiDs

Thalidomide(沙利度胺)是首个被发现的CRBN分子胶。ThalidomideCAS No.50-35-1)通过其戊二酰亚胺结构结合CRBN,可招募并降解IKZF1Ikaros)与IKZF3Aiolos)等锌指转录因子,抑制多发性骨髓瘤细胞的存活,同时解除T细胞中IL-2转录的抑制。研究表明,Thalidomide(沙利度胺,AbMoleM2225MM1S细胞中可显著降低IKZF1IKZF3的蛋白水平,但对IKZF2IKZF4IKZF5无影响,体现出高度的底物选择性。

Lenalidomide(来那度胺)是第二代IMiD类分子胶。LenalidomideCAS No.191732-72-6)在招募IKZF1/3的基础上,还可选择性诱导酪蛋白激酶CK1α)的降解。通过定量质谱分析发现,Lenalidomide(来那度胺,AbMoleM1962处理后MM1S细胞中IKZF3的泛素化水平显著升高,蛋白丰度下降,而IKZF1的蛋白水平也明显降低。CK1α的降解可激活p53信号通路,这在携带5q染色体缺失的骨髓增生异常综合征动物模型中具有重要研究价值。

Pomalidomide(泊马度胺)是第三代IMiD类分子胶,对CRBN的亲和力高于Thalidomide更高效地诱导IKZF1IKZF3的泛素化降解。在MM1.SH929细胞中,Pomalidomide(泊马度胺,AbMoleM1976在纳摩尔浓度即可显著下调Aiolos/Ikaros水平,并协同蛋白酶体抑制剂发挥抗增殖效应。

2. CRBN E3连接酶调节剂(CELMoDs

Iberdomide是新一代CELMoD分子,其对CRBN的结合能力较传统IMiDs提升10–20倍,可更迅速、更彻底地降解IKZF1IKZF3。在来那度胺耐药的异种移植瘤小鼠模型中,IberdomideCC-220AbMoleM6072CAS No.1323403-33-3仍可有效诱导底物降解并抑制肿瘤生长。

MezigdomideCC-92480AbMoleM11295是另一种高效CELMoD。在H929MM1.S细胞中,Mezigdomide的半数抑制浓度(IC₅₀)约为0.07–0.08 nM,较PomalidomideIC₅₀5–7 nM)强50–100倍。在动物实验中,MezigdomideCAS No.2259648-80-9)以1 mg/kg口服给药即可实现75%的肿瘤体积缩减,与3 mg/kg10 mg/kg剂量接近最大效应。在与Bortezomib 联合使用的异种移植瘤小鼠模型中,该组合能诱导肿瘤接近完全消退并显著延长生存期。

GolcadomideCC-99282AbMoleM21353是靶向B细胞恶性肿瘤的CELMoDGolcadomide通过CRL4CRBN诱导IkarosAiolos的降解,在WSU-DLCL2弥漫大B细胞淋巴瘤模型中,1 mg/kg GolcadomideCAS No.2379572-34-410 mg/kg Rituximab 单抗联用使小鼠肿瘤明显消退。

3. GSPT1选择性降解剂

Eragidomide是首个进入系统性研究阶段的GSPT1选择性CRBN调节剂。与传统CELMoDs不同,Eragidomide不降解IKZF1IKZF3CK1α,而是选择性靶向翻译终止因子GSPT1。晶体结构显示,EragidomideCC-90009AbMoleM21003的异吲哚酮环与CRBN结合后,其氯苯基团靠近GSPT1结构域3,通过GSPT1β-hairpin degron(残基568–576)与CRBN形成氢键网络。在原代急性髓系白血病(AML)样本的异种移植瘤小鼠模型中,EragidomideCAS No.1860875-51-9快速降解GSPT1,诱导整合应激反应(ISR)通路激活及急性细胞凋亡,对正常外周血单个核细胞影响较小。

SJ6986AbMoleM21152是一种口服生物利用度高的GSPT1/2双降解分子胶。在急性淋巴细胞白血病(ALL)细胞系中,SJ6986AbMoleM21152可诱导细胞凋亡并扰乱细胞周期进程。全基因组CRISPR/Cas9筛选证实,CRL4CRBN复合物的各组分是SJ6986发挥作用的必需因子。在ALL异种移植瘤小鼠模型中,SJ6986CAS No.2765625-93-0Eragidomide展现出更强的抗白血病细胞生长抑制活性,这部分可能归因于其更优的药代动力学性质。

4. IKZF2选择性降解剂

NVP-DKY709是首个高选择性IKZF2Helios)分子胶降解剂。与PomalidomideIMiDs不同,NVP-DKY709完全保留IKZF1IKZF3,仅降解IKZF2。其DC₅₀4 nMDmax53%X射线晶体结构解析表明,NVP-DKY709AbMoleM13433CAS No.2291360-73-9结合CRBN后,通过其苄基哌啶基团招募IKZF2ZF2–ZF3结构域,而IKZF1因空间位阻无法被有效招募。在Jurkat细胞中,2.5 μM NVP-DKY709AbMoleM13433处理16小时仅下调IKZF2水平,对IKZF1IKZF3IKZF5无影响。在MDA-MB-231乳腺癌异种移植瘤小鼠模型中,100 mg/kgNVP-DKY709口服给药28天可显著抑制肿瘤生长。

PPACKAbMoleM52556是一种选择性IKZF2分子胶降解剂。PPACK通过分子胶机制结合CRBN,招募IKZF2形成三元复合物并促进其泛素化及蛋白酶体降解,进而调节效应T细胞与调节性T细胞的平衡,增加IL-2等炎症细胞因子的产生。PPACKCAS No.71142-71-7可与免疫检查点抑制剂联用发挥协同效应,适用于肿瘤免疫微环境研究。

二、DCAF15 E3连接酶分子胶

CRBN外,Cullin-RING连接酶家族的其他底物识别亚基也可被分子胶识别和结合CRL4DCAF15便是近年发现的重要分子胶招募平台。

E7820AbMoleM9781是一种芳基磺酰胺类分子胶。E7820可结合DCAF15的一个浅表非保守口袋,重塑其表面以招募RNA剪接因子RBM39CAPERα)。在缺乏E7820时,DCAF15RBM39无亲和力;当E7820存在时,二者形成稳定的协同三元复合物,其解离常数从约4.6 μM降至0.16 μM。冷冻电镜结构显示,RBM39RRM2结构域通过一段α-螺旋与DCAF15–E7820界面结合,总埋藏表面积达1,150 ŲE7820CAS No.289483-69-8AbMoleM9781还可降解与RBM39序列高度同源的RBM23,但对约11,000种其他检测蛋白无显著影响,展现出极高的选择性。在AML细胞中,E7820通过降解RBM39扰乱剪接体功能,诱导细胞凋亡。

三、VHL E3连接酶分子胶与PROTAC降解剂

VHLvon Hippel-Lindau蛋白)是CRL2VHL复合物的底物识别亚基,天然底物为脯氨酸羟化后的HIF-1α。近年来,研究者发现小分子可占据VHLHIF-1α结合口袋,将其重定向至新底物。

BAY 3605349AbMoleM50196是一种VHL介导的分子胶降解剂。通过蛋白质芯片筛选,研究者发现BAY 3605349CAS No.3034880-93-5AbMoleM50196可结合VHLHIF-1α结合口袋,并将半胱氨酸双加氧酶1CDO1)招募至VHL-Cullin-RING E3连接酶复合物,导致CDO1的选择性降解。突变分析与蛋白质-蛋白质对接表明,CDO1的特定表面区域参与了VHL招募。

VepdegestrantARV-471AbMoleM21158是一种口服雌激素受体(ERαPROTAC降解剂。VepdegestrantER配体、刚性连接链和CRBN配体(戊二酰亚胺片段)组成,可诱导ERαCRL4CRBN形成三元复合物。在MCF7细胞中,其DC₅₀0.9 nMDmax95%100 nM处理4小时即可降解超过80%ERα蛋白。VepdegestrantARV-471AbMoleM21158对常见配体非依赖性雌激素受体突变(Y537SD538G)同样有效。在MCF7原位异种移植瘤小鼠模型中,3 mg/kg口服给药即可使肿瘤细胞的ERα水平降低超过94%30 mg/kg给药实现肿瘤生长的明显抑制。VepdegestrantCAS No.2229711-68-4在激素非依赖的Y537S突变PDX模型中,10 mg/kg剂量即诱导肿瘤消退。

ARV-766是第二代雄激素受体(ARPROTAC降解剂。ARV-766VCaP细胞中对野生型ARDC₅₀小于1 nMDmax超过90%。该分子可有效降解AR及其突变体,包括T878AH875YL702H。在Enzalutamide 耐药的非去势VCaP异种移植瘤小鼠模型中,ARV-766CAS No.2750830-09-0LuxdegalutamideAbMoleM256071310 mg/kg口服给药,分别实现34%74%98%的肿瘤生长抑制。

四、其他分子胶机制化合物

TacrolimusFK506AbMoleM1934是一种23元大环内酯类免疫抑制剂,其作用机制属于经典的分子胶模式。Tacrolimus进入细胞后与高亲和力的免疫亲和蛋白FKBP12结合,形成的FKBP12–Tacrolimus复合物进一步结合并抑制钙调神经磷酸酶(calcineurinPP2B)的磷酸酶活性,从而阻止NFAT转录因子的去磷酸化及核转位,阻断IL-2IL-3IL-4IFN-γ等细胞因子的转录。在细胞实验中,Tacrolimus CAS No.104987-11-3FK506AbMoleM1934IL-2分泌的半数抑制浓度(IC₅₀)为0.1–1 nM。在动物实验中,Tacrolimus1–4 mg/kg腹腔注射给药可有效抑制T细胞活化,常用于移植免疫学及自身免疫疾病动物模型的研究

GaleteroneTOK-001AbMoleM2717是一种具有多重机制的AR靶向化合物。Galeterone不仅可抑制CYP17A1IC₅₀ = 47 nM),还可作为分子胶促进AR及其剪接变体(AR-V7)的降解,同时抑制Mnk1/2激酶。在CWR22Rv1去势抵抗前列腺癌小鼠模型中,GaleteroneTOK-001AbMoleM2717244896 mg/kg口服给药(每周5天,连续16天),可剂量依赖性地抑制肿瘤生长,其中4896 mg/kg剂量组诱导肿瘤消退,肿瘤生长抑制率分别为136.8%147.5%。在LNCaPC4-2细胞中,GaleteroneCAS No.851983-85-2显著增强T878A突变型AR的蛋白降解,为研究AR突变体的稳定性调控提供了重要工具。

试剂汇总

编号

名称

靶点蛋白

E3连接酶

CAS

M1934

Tacrolimus (FK506)

FKBP12/calcineurin

104987-11-3

M2225

Thalidomide

IKZF1/IKZF3

CRBN

50-35-1

M1962

Lenalidomide

IKZF1/IKZF3/CK1α

CRBN

191732-72-6

M1976

Pomalidomide

IKZF1/IKZF3

CRBN

19171-19-8

M6072

Iberdomide (CC-220)

IKZF1/IKZF3

CRBN

1323403-33-3

M11295

Mezigdomide (CC-92480)

IKZF1/IKZF3

CRBN

2259648-80-9

M21353

Golcadomide (CC-99282)

IKZF1/IKZF3

CRBN

2379572-34-4

M21003

Eragidomide (CC-90009)

GSPT1

CRBN

1860875-51-9

M21152

SJ6986

GSPT1/GSPT2

CRBN

2765625-93-0

M13433

NVP-DKY709

IKZF2

CRBN

2291360-73-9

M52556

PPACK

IKZF2

CRBN

71142-71-7

M9781

E7820

RBM39/RBM23

DCAF15

289483-69-8

M50196

BAY 3605349

CDO1

VHL

3034880-93-5

M21158

Vepdegestrant (ARV-471)

ERα

CRBN (PROTAC)

2229711-68-4

M25607

ARV-766 (Luxdegalutamide)

AR

VHL (PROTAC)

2750830-09-0

M2717

Galeterone (TOK-001)

AR/CYP17

851983-85-2

参考文献

[1] Ito T, Ando H, Suzuki T, et al. Identification of a primary target of thalidomide teratogenicity. Science 2010, 327(5971), 1345-1350.

[2] Krönke J, Udeshi ND, Narla A, et al. Lenalidomide causes selective degradation of IKZF1 and IKZF3 in multiple myeloma cells. Science 2014, 343(6168), 301-305.

[3] Lu G, Middleton RE, Sun H, et al. The myeloma drug lenalidomide promotes the cereblon-dependent destruction of Ikaros proteins. Science 2014, 343(6168), 305-309.

[4] Kronke J, Fink EC, Hollenbach PW, et al. Lenalidomide induces ubiquitination and degradation of CK1α in del(5q) MDS. Nature 2015, 523(7559), 183-188.

[5] Hansen JD, Correa M, Nagy MA, et al. CC-90009: A Cereblon E3 Ligase Modulating Drug That Promotes Selective Degradation of GSPT1 for the Treatment of Acute Myeloid Leukemia. J Med Chem 2021, 64(22), 16167-16188.

[6] Surka C, Jin L, Mbong N, et al. CC-90009, a novel cereblon E3 ligase modulator, targets acute myeloid leukemia blasts and leukemia stem cells. Blood 2021, 137(12), 1625-1636.

[7] Chang Y, Keramatnia F, Ghate PS, et al. The orally bioavailable GSPT1/2 degrader SJ6986 exhibits in vivo efficacy in acute lymphoblastic leukemia. Blood 2023, 142(8), 715-727.

[8] Bonazzi S, Dömling A, et al. Discovery and characterization of a selective IKZF2 glue degrader for cancer immunotherapy. Cell Chem Biol 2023, 30(3), 235-247.

[9] Bjorklund CC, Lu G, et al. Mezigdomide combined with bortezomib disrupts the cell cycle and induces immunomodulation in multiple myeloma. Neoplasia 2026, 56, 100179.

[10] Faust TB, Yoon H, Nowak RP, et al. Structural complementarity facilitates E7820-mediated degradation of RBM39 by DCAF15. Nat Chem Biol 2020, 16(1), 7-14.

[11] Han T, Schrijver I, et al. Anticancer sulfonamides target splicing by inducing RBM39 degradation via recruitment to DCAF15. Science 2017, 356(6336), eaal3755.

[12] Tutter A, Pavlaki E, et al. A small-molecule VHL molecular glue degrader for cysteine dioxygenase 1. Nat Chem Biol 2025, 21(11), 1541-1550.

[13] Juric D, Castel P, et al. Oral Estrogen Receptor PROTAC Vepdegestrant (ARV-471) Is Highly Efficacious as Monotherapy and in Combination with CDK4/6 or PI3K/mTOR Pathway Inhibitors in Preclinical ER+ Breast Cancer Models. Cancer Res 2024, 84(14), 2333-2351.

[14] Snyder L, et al. Discovery of ARV-766, an androgen receptor degrading PROTAC for the treatment of men with metastatic castration resistant prostate cancer. Cancer Res 2023, 83(7_Supplement), ND03.

[15] Liu J, Farmer JD, et al. Calcineurin is a common target of cyclophilin-cyclosporin A and FKBP-FK506 complexes. Cell 1991, 66(4), 807-815.

[16] Kwegyir-Afful AK, Ramalingam S, et al. Galeterone prevents androgen receptor binding to chromatin and enhances degradation of mutant androgen receptor. Clin Cancer Res 2015, 21(21), 4844-4855.

[17] Thankan RS, et al. Salinization Dramatically Enhance the Anti-Prostate Cancer Efficacies of AR/AR-V7 and Mnk1/2 Molecular Glue Degraders, Galeterone and VNPP433-3β Which Outperform Docetaxel and Enzalutamide in CRPC CWR22Rv1 Xenograft Mouse Model. Bioorg Chem 2023, 139, 106700.

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