靶向蛋白质降解技术是近十年来迅速发展起来的一项干扰蛋白质功能的重要技术|比PROTAC应用更广泛的溶酶体降解技术的发展和挑战( 二 ) 靶向蛋白质降解技术是近十年

二基于自噬-溶酶体途径
01AUTAC
2019年Arimoto课题组[5]首次提出AUTAC的概念。 AUTAC的作用原理是通过降解标签模拟S-鸟苷酸化修饰，诱导靶蛋白的多聚泛素化，进而招募自噬体实现溶酶体途径降解。该课题组通过将鸟苷酸衍生物（FBnG）与靶蛋白结合部分连接，有效实现多种疾病相关的靶蛋白的降解，包括甲硫氨酸氨基肽酶2（MetAP2）、FK506结合蛋白（FKBP12）、BET家族蛋白，并开展相关实验证明AUTAC分子是通过自噬-溶酶体途径实现蛋白质的降解；此外，他们还设计靶向线粒体转运蛋白配体TSPO的AUTAC分子，成功实现碎片化线粒体的降解。

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图片来源：文献[5]
AUTAC需要解决的问题包括：①AUTAC的潜能还需要进一步开发，包括探究AUTAC是否可以降解蛋白聚集体；②具体降解机制仍尚未清楚，对AUTAC的多聚泛素化降解标签如何发挥作用仍需进一步研究[6]；③AUTAC降解速度比PROTACs慢，一般PROTAC降解过程只需要约1h ，而AUTAC降解需要几个小时。
【靶向蛋白质降解技术是近十年来迅速发展起来的一项干扰蛋白质功能的重要技术|比PROTAC应用更广泛的溶酶体降解技术的发展和挑战】02ATTEC
2019年复旦大学的Ding等[7]首次报道利用ATTEC启动自噬途径，降解细胞内聚集的HTT突变蛋白。该课题组通过高通量筛选，从一个由3375个小分子组成的化合物库中筛选出候选ATTEC小分子，并对其进行结构优化，使其能特异性地结合LC3或HTT突变蛋白，但不能与野生型HTT蛋白结合。研究者在细胞水平上证明优化后的ATTEC分子通过直接与HTT突变蛋白和LC3结合，促进HTT突变蛋白被自噬体吞噬，并在动物模型上对ATTEC的疗效进行验证。

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图片来源：文献[8]
总结来说， ATTEC技术具有以下几点优势：①相比于PROTAC技术， ATTEC不需要泛素化途径介导降解，因此不存在蛋白酶体不充足、靶向E3连接酶导致耐药性等难题[8]；②ATTEC分子不需要连接子的介入，分子量较低，穿膜活性好，能够更好地满足药代动力学等要求，因此可能具有更好的药物特性。但是， ATTEC还有以下需解决的问题：①分子设计成本比较高，如何高效地设计出能够靶向LC3等自噬相关蛋白的化合物，是亟待解决的一个问题；②ATTEC分子的作用是否会影响整体自噬活性，如何避免自噬相关蛋白和细胞器的非特异性降解，仍有待进一步探究。
03靶向CMA的嵌合体
CMA的作用机制如下：首先，分子伴侣热休克蛋白HSP70的复合物识别靶蛋白的KFERQ基序，与靶蛋白形成大复合物；随后，该大复合物与溶酶体相关膜蛋白2A（LAMP2A）相互作用[9] ，导致LAMP2A低聚化，进而介导靶蛋白与Hsc70复合物进入溶酶体，从而实现降解。 2014年Wang课题组[10]利用CMA途径设计出一种嵌合多肽，用于诱导分子伴侣介导的自噬。该课题组设计了由死亡相关蛋白激酶1（DAPK1）结合区域、CMA靶向基序（CTM）和穿膜肽TAT47-57组成的多肽，证明其能够通过溶酶体靶向降解cDAPK1 。此外，该设计除了实现cDAPK1的降解外，还成功应用到α-突触核蛋白（α-synuclein）和后突触密度蛋白95（PSD-95）的靶向降解。 Xu课题组[11]在研究亨廷顿互作蛋白1相关蛋白（HIP1R）诱导PD-L1降解机制的研究中，发现HIP1R上的多肽基序（MDFSGLSLIKLKKQ）具有与KFERQ基序类似的溶酶体靶向活性，可应用于溶酶体靶向的蛋白质降解。利用HIP1R的结构功能特征，该课题组设计了PDLYSO多肽，该多肽含有PD-L1结合的多肽基序以及溶酶体靶向的多肽基序，可实现PD-L1在溶酶体的降解。 Zhou等[12]设计了由细胞周期蛋白依赖性激酶5（CDK5）的配体、穿膜肽Tat和CMA靶向基序CTM组成的Tat-CDK5配体-CTM嵌合多肽，该多肽能够阻断CDK5与受体的结合，最终介导CDK5的溶酶体降解。