ターゲットの分解による表現型への影響
標的タンパク質分解は、新たな医薬品開発において有望なアプローチであり、特に従来の低分子阻害剤では抑制が困難なタンパク質によって引き起こされる疾患に対して有効です。特定のタンパク質を分解した際の表現型への影響を理解することで、タンパク質分解を治療戦略として用いる際の潜在的な治療効果とリスクを評価することが可能となります。
ここでは、HaloPROTAC3を用いてタンパク質分解による表現型を迅速かつ効率的に特性評価する方法を紹介します。
標的タンパク質分解と表現型の関連性は ?
細胞内のタンパク質の一時的な分解は、多くの場合、遺伝子ノックアウトやタンパク質変異とははるかに異なる表現型を引き出します。HaloTag® リガンドとPROTACを融合させた HaloPROTAC3は、タンパク質分解の表現型を理解し、特徴付けるための迅速かつ非常に効果的な方法です。
HaloPROTAC3は、内在性VHL E3リガーゼのコンポーネントをHaloTag® 融合タンパク質にリクルートし、プロテアソーム経路を介したユビキチン化と分解をもたらします。HaloPROTACには、可変長のリンカーを介して結合したクロロアルカン基と分解誘導性アシルアミン基が含まれています。
関連する細胞種において内在性タンパク質の消失を研究するには、CRISPR / Cas9 ゲノム編集を介してHaloTag®またはHiBiT-HaloTag®タグを標的タンパク質の遺伝子座に組み込むことをお勧めします。HaloTag®モノクローナル抗体（HaloTag®タグ用）または生細胞発光（HiBiT-HaloTag® タグ用）を利用して、HaloPROTAC3で処理した細胞でのタンパク質消失をモニタリングします。HaloPROTAC-3は、内在的にタグ付けされたHaloTag® 融合タンパク質で長時間継続使用すると急激な消失を引き起こします。
HaloPROTACの機構
HiBiT-BRD4 デグラドグラム. HiBiT および HaloTag®で内在的にタグ付けされた BRD4 が HaloPROTACの濃度を上げることで分解される様子が、HiBiT発光を使用して定量化された。
様々な区画におけるHiBiT-HaloTag融合タンパク質（CRISPRで導入）の HaloPROTAC3による分解 結果は、HaloPROTAC3を用いることで、単回膜貫通型ミトコンドリア膜タンパク質を含む複数の細胞区画に存在する標的タンパク質が、急速かつ突発的に分解されることを示しています。これは、これらのタンパク質がプロテアソーム依存的な分解戦略によって標的化可能であることを裏付けています。
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