2026年5月,全球首款PROTAC药物VEPPANU获FDA批准,标志着靶向蛋白降解(TPD)正式从实验室走向临床。与此同时,分子胶降解剂的研发也在加速追赶。这两种策略有何异同?科研用户该如何选择?
殊途同归:都是"劫持"泛素-蛋白酶体系统
PROTAC(蛋白降解靶向嵌合体)和分子胶(Molecular Glue)都依赖于一个共同的细胞机制——泛素-蛋白酶体系统(UPS)。二者的核心逻辑都是将目标蛋白(POI)"拉"到E3泛素连接酶附近,促使其被泛素化标记,进而被蛋白酶体识别并降解。
区别在于"拉"的方式不同:
PROTAC:是一种双功能分子,一端结合目标蛋白,另一端结合E3连接酶,中间由一段化学连接子(linker)连接。它是一个设计精巧的"分子桥"。
分子胶:是单功能的小分子,本身不具备明显的双靶点结合性质,但能够诱导E3连接酶与目标蛋白之间形成新的蛋白-蛋白相互作用界面,像一个"粘合剂"。
PROTAC:理性设计,精准靶向
PROTAC的设计遵循"三件套"原则:
目标蛋白配体(warhead):识别并结合目标蛋白
E3连接酶配体:目前最常用的是CRBN(沙利度胺衍生物)和VHL配体
连接子(linker):连接上述两个配体的化学链,长度通常在12–20个原子之间
PROTAC的优势在于可理性设计。只要目标蛋白有已知的高亲和力配体,理论上就可以开发对应的PROTAC。这种"即插即用"的特性使得PROTAC可以靶向传统"不可成药"靶点,如转录因子、支架蛋白等。
但PROTAC的挑战也很明显:分子量较大(通常700–1200 Da),违反了很多传统的药物化学规则(如Lipinski五规则),导致口服生物利用度和组织渗透性往往不理想。
里程碑事件:2026年5月,Arvinas/辉瑞联合开发的VEPPANU(vepdegestrant)获FDA批准,成为全球首款PROTAC药物,用于ER+/HER2-乳腺癌治疗。这是TPD领域的标志性突破。
分子胶:无心插柳,大道至简
与PROTAC的理性设计不同,分子胶的发现更像"机缘巧合"。经典的沙利度胺及其衍生物(来那度胺、泊马度胺)其实是最早被发现的分子胶——它们通过结合CRBN,诱导转录因子IKZF1/IKZF3的降解。
分子胶的核心优势:
分子量小(通常<500 Da),类药性更优
无需目标蛋白有明确配体口袋,可以降解传统认为无法靶向的蛋白
口服生物利用度高,给药更方便
但分子胶的发现目前仍然高度依赖表型筛选——很难从结构上理性预测哪个分子会成为某种蛋白的分子胶降解剂。
最新进展:2026年6月10日,上海科技大学仓勇课题组与达歌生物合作在Nature发表研究,发现靶向HuR的分子胶降解剂,为BRAF突变结直肠癌提供了精准治疗新策略。同月,上海药物所团队在Angewandte Chemie发表了可扩展的"Direct-to-Biology"分子胶化合物库构建策略,有望加速分子胶的系统化发现。
AACR 2026大会上,首次披露了27款降解剂项目,其中分子胶占12款,PROTAC占15款,且部分项目已进入临床阶段。
技术对比一览
| 维度 | PROTAC | 分子胶 |
|---|---|---|
| 分子量 | 700–1200 Da | <500 Da |
| 设计策略 | 理性设计为主 | 表型筛选为主 |
| 类药性 | 挑战较大,需优化 | 较好 |
| 靶点范围 | 需要已知配体 | 无需配体口袋 |
| 催化机制 | 是(可循环使用) | 是(可循环使用) |
| 临床进展 | 首款已获批 | 多款临床III期 |
科研定制合成的机遇
无论是PROTAC还是分子胶的研发,都离不开高质量的定制合成服务:
PROTAC:需要合成目标蛋白配体、E3配体、各类连接子以及最终的PROTAC分子,涉及多步有机合成
分子胶:需要构建结构多样化的化合物库,对合成通量和纯度要求高
中间体:两类药物研发均需大量关键中间体的公斤级供应
作为国内专注于化学合成服务的企业,纳孚生物在PROTAC相关配体和连接子的定制合成方面积累了丰富的项目经验,可为科研团队提供从毫克级到公斤级的全流程合成方案。
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