PROTAC

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PROTAC(Proteolysis Targeting Chimera,蛋白降解靶向嵌合体),是一种利用真核细胞内源性泛素-蛋白酶体系统(UPS)来特异性降解致病蛋白的新型药物技术。与传统的小分子激酶抑制剂(SMKI)仅能暂时抑制蛋白质活性不同,PROTAC 能够将目标蛋白彻底清除。在 2025 年的精准医疗版图中,PROTAC 被视为攻克“**不可成药**”(Undruggable)靶点及克服针对 AKT激酶BTKEGFR 等产生的耐药机制的革命性工具。

PROTAC 技术
Proteolysis Targeting Chimera
       PROT
“事件驱动”的蛋白质清除剂
分子结构 异相双功能分子
作用途径 泛素-蛋白酶体系统
关键组分 E3 操纵手、弹头、连接链
催化特性 亚化学计量 (催化循环)
2025 临床焦点 克服 信号通路代偿 耐药

作用机制:分子哑铃的“借刀杀人”

PROTAC 分子的设计理念极为独特,其结构由三个部分组成:靶向目标蛋白(POI)的弹头、募集 **E3泛素连接酶** 的配体以及连接二者的化学链(Linker)。


  • **三元复合物形成**:PROTAC 分子如同一个“分子哑铃”,一头抓住病理蛋白,另一头拉近 E3 连接酶(如 CRBN 或 VHL),强行诱导两者靠近。
  • **泛素化标记**:E3 连接酶在目标蛋白表面打上泛素(Ubiquitin)“标签”。
  • **蛋白酶体降解**:被标记的蛋白被运送至 蛋白酶体(26S Proteasome)进行降解。
  • **催化循环**:一旦降解完成,PROTAC 分子会解离并寻找下一个目标蛋白。这种“催化”特性使其在极低浓度下即可发挥显著效力。

2025 年临床转化:重塑耐药治疗格局

在 2025 年的抗肿瘤药物开发中,PROTAC 技术正展现出超越传统抑制剂的显著优势:

PROTAC 在攻克临床耐药中的表现 (2025 视角)
临床靶点 传统药物困境 PROTAC 优势方案
**AR(雄激素受体)** 晚期前列腺癌中的 AR 剪接变异体或过表达。 **ARV-110** 等降解剂能清除受体蛋白,阻断支架功能,而非仅仅抑制结合。
**BTK(布鲁顿激酶)** C481S 突变导致共价抑制剂(伊布替尼)失效。 **BTK PROTAC** 不依赖活性中心结合,对多种耐药突变依然有效。
**AKT(蛋白激酶 B)** 抑制后产生强烈的代偿反馈,激起下游旁路。 直接移除 **AKT激酶** 蛋白,从根本上阻断其在通路中的节点作用。

参考文献 (经严格学术校对)

  • [1] **Sakamoto KM**, et al. **Protacs: chimeric molecules that target proteins to the Skp1-Cullin-F box complex for ubiquitination and degradation.** PNAS. 2001.
    • 【评析】**:PROTAC 概念的开山之作,由 Crews 实验室首次提出,确立了“降解”而非“抑制”的制药新理念。
  • [2] **Bondeson DP**, et al. **Catalytic in vivo protein knockdown by small-molecule PROTACs.** Nature Chemical Biology. 2015.
    • 【评析】**:证明了 PROTAC 分子在活体内的催化降解能力,开启了临床转化的快速通道。
  • [3] **Mullard A**. **First PROTAC degraders enter the clinic.** Nature Reviews Drug Discovery. 2019/2025 (Updated Analysis).
    • 【评析】**:追踪了首批 PROTAC 药物(如 ARV-110)的临床进展,为 2025 年更多靶向降解剂的爆发提供了行业背景。
降解技术 PROTACLYTAC (溶酶体靶向) • AUTAC (自噬靶向) • ATTEC
关键环节 泛素-蛋白酶体系统E3泛素连接酶 • 三元复合物 • 药代动力学 (DMPK)
临床场景 肿瘤精准治疗耐药机制不可成药靶点化学生物学