На прошлой неделе мы рассмотрели стратегии работы деградаторов и затронули тему развития принципиально новых подходов. Давайте подробнее разберем как раз один из таких примеров 🔎

Белки — в осадок: новый класс бифункциональных молекул PINCH


PROTAC заставляют клетку разрушать белок с помощью системы убиквитин–протеасомы. Авторы новой работы в Nature Chemical Biology предложили еще один подход: не уничтожать белок, а буквально выводить его из работы, собирая в крупные нерастворимые структуры.

Новые молекулы назвали PINCH — polymerization-inducing chimeras. Они состоят из двух одинаковых лигандов, соединённых линкером. Молекула работает как перемычка: белки последовательно соединяются друг с другом и образуют длинный полимер. В результате мишень исчезает из растворимой фракции клетки и больше не может нормально выполнять свою функцию.

Главное отличие от PROTAC — PINCH не требует привлечения E3-лигазы или другого клеточного эффектора. Для работы достаточно самой мишени, но она должна образовывать симметричный комплекс — например, димер или тетрамер.

🔬Исследователи проверили концепцию на четырёх белках. Для BCL6, связанного с B-клеточными лимфомами, PINCH вызывали образование внутриклеточных скоплений и снижали жизнеспособность B-клеточных линий Mino и Ramos. При этом в клетках HEK293, не экспрессирующих BCL6, такого эффекта не было.
🔬Особенно убедительные результаты получили для Keap1. Оптимизированная молекула EL133 переводила белок в нерастворимую фракцию. После удаления соединения активация сигнального пути Nrf2 сохранялась дольше, чем после обработки исходным ингибитором бардоксолоном: повышенная экспрессия NQO1 наблюдалась вплоть до 72 часов.
🔬Авторы также показали полимеризацию LDHA и NQO2 в пробирке и создали гетеро-PINCH, который одновременно связывал BCL6 и Keap1, так два разных белка выпадали в общий осадок.

Пока это ранняя платформенная работа: эксперименты проводились на очищенных белках и клеточных культурах, а активность сильно зависела от длины линкера, концентрации и типа клеток. Но потенциальный охват впечатляет. По оценке авторов, около 20% человеческого протеома представлено гомоолигомерами, а ещё примерно 30% участвует в симметричных гетероолигомерных комплексах.

PINCH добавляют новый сценарий: белок можно не только заблокировать или разрушить, но и физически изолировать, превратив его в неработающий полимер.