靶向蛋白降解(Targeted Protein Degradation, TPD)作为一种突破性的治疗策略和药物设计范式,颠覆了传统“占位驱动”药物的局限性,开创了“事件驱动型”药物的设计新理念。其中,分子胶降解剂(MGD)作为实现细胞内靶向蛋白降解的一种重要策略,展现出广阔的临床应用前景,但其开发面临巨大挑战——目前能实现高效选择性降解的靶点蛋白仍屈指可数。
近期,武汉大学蒋白山教授团队联合临港实验室陆文超研究员、中南医院於海军主任,针对NEK7-NLRP3炎症小体复合物,成功开发出新型分子胶降解剂LC-04-045。该化合物不仅能高效降解NEK7(DC50=7 nM,Dmax=90%),还可显著抑制下游细胞因子IL-1β和IL-18的分泌,为炎症性疾病治疗提供了新思路。
靶向蛋白降解(Targeted Protein Degradation, TPD)作为一种突破性的治疗策略和药物设计范式,颠覆了传统“占位驱动”药物的局限性,开创了“事件驱动型”药物的设计新理念。其中,分子胶降解剂(MGD)作为实现细胞内靶向蛋白降解的一种重要策略,展现出广阔的临床应用前景,但其开发面临巨大挑战——目前能实现高效选择性降解的靶点蛋白仍屈指可数。
近期,武汉大学蒋白山教授团队联合临港实验室陆文超研究员、中南医院於海军主任,针对NEK7-NLRP3炎症小体复合物,成功开发出新型分子胶降解剂LC-04-045。该化合物不仅能高效降解NEK7(DC50=7 nM,Dmax=90%),还可显著抑制下游细胞因子IL-1β和IL-18的分泌,为炎症性疾病治疗提供了新思路。
研究团队首先通过内部化合物库筛选发现了靶向NEK7的分子胶先导化合物LC-03-052(DC50=26 nM,Dmax=75%),并确认其降解作用依赖于泛素-蛋白酶体系统及NEK7: LC-03-052: CRBN三元复合物的形成。但蛋白质组学分析显示该化合物选择性欠佳,促使研究人员展开结构优化以提高化合物的选择性及降解活性。 通过系统性结构改造获得LC-04-045后,团队结合分子动力学模拟揭示了化合物的选择性机制:NEK7特有的R35和R50残基与化合物形成稳定的阳离子-π相互作用,这一特征性结构差异使LC-04-045能特异性识别NEK7而非NEK家族其他激酶。这些发现均在实验中获得了验证。 鉴于NEK7对NLRP3炎症小体复合物的调控作用,研究团队选取由人外周血单核细胞(PBMCs)分化而来的人单核细胞衍生巨噬细胞(hMDMs)为模型,进一步评估了LC-04-045的生物学效应。首先LC-04-045在PBMCs和脂多糖(LPS)刺激的hMDMs中具有显著的NEK7降解活性(PBMCs:DC50=2.9 nM,Dmax=90%; hMDMs:DC50=40 nM,Dmax=88%),佐证了模型的可行性。此外,LC-04-045在LPS刺激的hMDMs中以剂量依赖的方式抑制了IL-1β和IL-18的释放,其IC50值分别为33.03 nM和32.99 nM。这些发现不仅验证了靶向NEK7的可行性,更凸显计算技术在分子胶开发中的关键作用,也为相关炎症疾病的精准治疗开辟了新路径。 论文信息 Selective and Potent Molecular Glue Degraders for NIMA-Related Kinase 7 Lu Chen, Lu Huang, Dr. Wuqiang Wen, Pingping Zeng, Yuanyuan Wu, Dr. Qiangqiang Han, Dr. Xi Chen, Zhixiang Guo, Prof. Haijun Yu, Prof. Wenchao Lu, Prof. Baishan Jiang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202500169