タンパク質分解

タンパク質の存在量の調節は細胞の健全性に不可欠であり、病状によって変化することが見受けられます。真核生物において ユビキチンプロテアソームシステム（UPS）は、標的タンパク質を分解して細胞タンパク質を維持する上で重要な役割を果たします。UPSでは、対象となるタンパク質にユビキチンが不可され、ユビキチン化されたタンパク質複合体がその後26Sプロテアソームに運ばれて分解されます。

生細胞におけるタンパク質分解アッセイは、UPSの基礎科学を研究する研究者の方や、特定の標的タンパク質に対する低分子薬物候補の効果をモニタリングするアッセイ開発者にとって有用です。タンパク質分解標的キメラ（PROTAC）と分子糊は、見込みのある治療法として注目されている低分子薬です。下の図は、プロメガの生物発光およびエネルギー伝達技術を用いることで解析できる生細胞でのタンパク質分解ステップを示しています。

PROTACと分子糊とは何ですか？

PROTACは、標的タンパク質およびE3ユビキチンリガーゼ成分に化学的に結合することで選択的なタンパク質分解を誘導します。これにより、ユビキチン-プロテアソームシステムを介した標的タンパク質の分解が開始されます。PROTACは、2つのリガンドと短いリンカーからなるヘテロ二機能性分子です。一方のリガンドは E3 リガーゼに結合し、もう片方は目的の標的タンパク質に結合します。E3 リガーゼはユビキチン化複合体の一部であるため、標的タンパク質はユビキチン化されて分解機構の標的となります。分子糊タイプの分解誘導化合物は、E3ユビキチンリガーゼの基質受容体と標的タンパク質との間の相互作用を誘導して標的タンパク質の分解を引き起こす低分子です。

PROTAC や分子糊などの低分子分解誘導剤による標的タンパク質の分解には、複数のステップが含まれます。最初のステップは、低分子分解誘導化合物の細胞への侵入と、それに続くE3ユビキチンリガーゼおよび標的タンパク質への二元結合です。続いて、標的タンパク質：分解誘導化合物：E3リガーゼ成分からなる三元複合体が形成されます。三元複合体形成は、ユビキチンプロテアソーム経路を介した標的タンパク質のユビキチン化および分解に必要な最初の機構的ステップであり、有効な分解誘導化合物として最適化する上で非常に重要なステップです。

タンパク質分解研究のための製品

NanoBRET™ TE Intracellular E3 Ligase Assays  は、E3 ユビキチンリガーゼタンパク質であるセレブロン（CRBN）またはフォンヒッペルリンダウ病腫瘍抑制因子（VHL）に対する分解誘導化合物の親和性を定量するために使用される生細胞アッセイです。さらに、これらのアッセイは、分解誘導化合物の細胞内利用可能性を評価することもできます。 

NanoBRET™ Ternary Complex Starter Kits は、VHL または CRBN E3 リガーゼコンポーネントのいずれかと任意の標的タンパク質との三重複合体形成を生細胞で検出のためのアッセイ構築用ツールを提供するキット。 

NanoBRET™ Ubiquitination Starter Kits  は、標的タンパク質に対するあらゆるタイプのユビキチン化を総合的に測定するために任意の標的タンパク質の生細胞ユビキチンアッセイを作成するキット。

NanoBRET™ Proteasomal Recruitment Starter Kits  は、26Sプロテアソームへのリクルートメントを総合的にモニタリングするために任意の標的タンパク質の生細胞アッセイを作成するキット。

HaloTag® Ubiquitin Proteasome Fusion Vectors  は、UPS経路に沿った特定の標的タンパク質の相互作用をモニタリングする NanoBRET™アッセイで蛍光アクセプターとして使用するように設計されたベクター。

NanoLuc® E3 Ligase Fusion Vectors は、細胞内の E3 リガーゼに対する分解誘導化合物の親和性を測定する NanoBRET™ TE Intracellular E3 Ligase Assayでエネルギードナーとして使用するように設計されたベクター。