分享一篇发表在Angewandte Chemie International Edition上的文章，题目为"Development of PolyHis-Targeting PROTAC Degraders"。通讯作者是来自佛罗里达大学和奥古斯塔大学的Guangrong Zheng教授与Dongwen Lv教授，研究方向为靶向蛋白降解技术与化学生物学。

传统PROTAC技术的应用受限于靶点特异性配体的稀缺，尤其对于缺乏可成药口袋的蛋白。为解决这一问题，多种“标签-降解”系统应运而生，如HaloPROTAC、dTAG、mAID等。然而这些系统存在标签尺寸大、可能干扰蛋白功能、CRISPR编辑效率低等局限性。多聚组氨酸标签因其尺寸极小（通常为His6，约0.8 kDa）、对蛋白结构干扰小、与金属离子亲和力强等优势，成为理想的最小降解标签。本研究创新性地将镍-氮川三乙酸作为配体，开发了多聚组氨酸靶向的PROTAC系统。

为实现Ni²⁺-NTA偶联物的细胞内递送，作者设计了His6-细胞穿透肽载体。通过荧光探针F-2Ni验证了该载体能介导快速高效的细胞内递送，在1小时内即可在全细胞群体中观察到显著的荧光信号。

基于CRBN配体泊马度胺，作者合成了一系列pomalidomide-(Ni²⁺-NTA)n偶联物，并在HeLa His6-HiBiT-BRD4细胞系中评估其降解效率。结果显示，含有两个Ni²⁺-NTA基团的偶联物（如HC879和HC876）在10-20 µM浓度下能诱导超过50%的BRD4降解。

机制研究表明，HC876能在0.4 µM浓度下6小时内诱导BRD4降解，且降解可被蛋白酶体抑制剂MG132阻断。值得注意的是，HC876能选择性降解BRD4长异构体，而对短异构体的降解效果较弱，展示了异构体选择性降解的潜力。

在MDA-MB-231乳腺癌细胞中，HC876在0.08 µM浓度下即可诱导约50%的BRD4降解，显示其在多种细胞类型中的适用性。

为评估系统特异性，作者进行了全局蛋白质组学分析。结果显示，在2 µM HC876处理下，没有检测到天然含多聚组氨酸序列的蛋白被降解，证明该系统仅靶向工程化多聚组氨酸标签标记的蛋白。进一步，作者将该系统应用于“不可成药”靶点PSPC1——一个具有复杂结构的RNA结合蛋白。实验证明，基于CRBN的polyHisTAC HC879能有效诱导多聚组氨酸标记PSPC1的剂量依赖性降解，展示了该系统在难成药靶点中的应用潜力。

总结而言，polyHisTAC系统为靶向蛋白降解研究提供了灵活高效的新工具，特别适用于缺乏配体的靶点评估和难成药蛋白的功能研究。该系统不仅加速了基础研究中对蛋白功能的解析，也为未来开发更精准可控的蛋白降解疗法奠定了重要基础。

本文作者：CZH

责任编辑：TZS

DOI：10.1002/anie.202522845

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202522845