分享一篇发表在Nature Communications上的文章，题目为“Mode of action of a DCAF16-recruiting targeted glue that can selectively degrade BRD9”。通讯作者是来自Amphista Therapeutics Ltd, Cambridge, UK的Louise K. Modis 和Andrea Testa。他们通过运用专有的Targeted Glue®技术，充分释放靶向蛋白质降解领域的潜力，从而开发出具有变革性的新一代高效疗法。

目前分子胶的理性设计仍面临重大挑战，通过化合物库高通量筛选发现能直接招募E3连接酶的单功能降解剂仍是主流策略。虽然基于VHL和CRBN的E3连接酶配体开发推动了临床阶段降解剂的进展，但新型E3连接酶配体的发现仍存在瓶颈，限制了蛋白降解工具库的拓展空间。近期KEAP1、KLHDC2及DCAF16等新型配体的发现为开发多样化PROTAC模式提供了可能，但E3连接酶体系的复杂生物学特性仍是构建通用TPD平台的重要挑战。

本研究采用不依赖特定连接酶的筛选策略，通过对BRD9配体溶剂暴露区域进行化学修饰，成功开发出靶向分子胶降解剂。作者报道了一种通过共价招募DCAF16实现高效选择性降解BRD9的分子胶降解剂，其类药性特征支持开展体内概念验证研究，证明该策略可成为传统CRBN/VHL-PROTAC体系的有效替代方案。

通过对高亲和力BRD9配体进行系统性修饰，研究人员构建了包含多样化亲电弹头的分子库。其中具有四氢异喹啉骨架的氰基丙烯酰胺类化合物AMPTX-1展现出卓越的降解活性（DC50=0.05 nM，Dmax=88%）。关键证据表明：氰基丙烯酰胺基团为降解活性必需结构（去除该基团的化合物2完全丧失降解能力；在实体瘤（MCF-7）和血液瘤（MV4-11）细胞系中均能有效降解内源性BRD9；定量蛋白质组学分析显示在8,350个检测蛋白中仅BRD9被显著降解。

研究者进一步研究降解的途径：蛋白酶体制剂Bortezomib和NAE1抑制剂MLN4924可完全阻断降解过程，证实依赖CRL E3连接酶系统的泛素化机制。而竞争实验显示单独弹头结构无法有效结合E3连接酶观测到典型钩状效应，提示双位点结合特征；蛋白质组学分析显著富集到CRL4DCAF16复合物组分（DCAF16/DDB1）。以上结果表明：该化合物兼具分子胶的单价结合特性与PROTAC的双功能特征，通过共价方式特异性招募DCAF16:DDB1复合物至BRD9，形成功能性的三元复合物驱动靶蛋白降解。

通过手性分离获得AMPTX-1对映异构体（ent-1: 97.8% ee；ent-2: 91.0% ee），降解实验显示：AMPTX-1-ent-1呈现高效降解（DC50 0.02 nM, Dmax 94%，AMPTX-1-ent-2活性显著减弱（DC50 5 nM, Dmax 43%）。随后，通过一系列实验证明，化合物AMPTX-1可以可逆共价结合到DCAF16 C58位点上。

此外，皮下移植MV4-11异种移植瘤的小鼠模型中，口服给药的AMPTX-1成功实现了体内BRD9降解。

综上所述，作者成功鉴定并表征了一种高效选择性的BRD9降解剂，其作用机制区别于传统PROTAC降解剂和分子胶。该化合物通过BRD9蛋白的模板效应，使共价弹头能够精准靶向DCAF16-Cys58位点。蛋白质组学研究证实AMPTX-1通过选择性招募DCAF16至BRD9实现靶蛋白降解。值得注意的是，AMPTX-1具备良好的生物利用度，支持其后续药物开发潜力。

本文作者：CZH

责任编辑：LYC

DOI：10.1038/s41467-025-63594-w

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63594-w