分享一篇发表在Nat Chem Biol上的文章，文章题目为“High-throughput ligand diversification to discover chemical inducers of proximity”，本文通讯作者为Scripps研究所的Michael A. Erb和奥地利科学院分子医学研究中心的Georg E. Winter。前者研究方向是开发化学工具以调控肿瘤基因，利用高通量化学合成、邻近药理学、正向遗传学和转录组学的多学科专业知识，解决如DNA结合转录因子等具有挑战性的靶点。后者的研究方向是开发新型的化学策略帮助理解小分子对转录、泛素-蛋白酶体系统的调控机制。

双功能小分子、分子胶这类化学邻近诱导剂（chemical inducers of proximity，CIPs）可以诱导两个靶点邻近，从而调控信号通路，目前异双功能CIPs例如PROTACs可以通过理性设计快速开发，但分子胶类小分子的发现大多基于偶然，作者猜想可以通过系统性地对已有配体进行化学修饰，结合表型筛选，发现新型的CIPs。

作者先在ENL这个靶蛋白上进行了尝试，作者以此前发现的ENL的简化配体TM-7为基础，衍生得到可用于SuFEx反应的反应把手，然后与商业可得的胺类化合物库进行click反应，从而得到三千多个TM-7的类似物，通过筛选这些化合物对HiBiT-ENL的降解效率，作者得到93个命中化合物，通过重新合成再次检验，作者最终得到显著降解HiBiT-ENL的rac-dHTC1化合物。之后，作者进行了一系列的实验，确保dHTC1对ENL的降解是特异性且符合分子胶机制的。作者先在多种急性髓系白血病细胞系中通过WB检测了dHTC1对ENL的降解，发现用饱和浓度的ENL配体SR-0813预处理细胞后，dHTC1的降解作用丧失；另一方面，加入蛋白酶体抑制剂MLN4924可以抑制dHTC1对ENL的降解效果，说明ENL的参与是dHTC1发挥作用的关键且dHTC1是通过CRL复合物促使蛋白酶体依赖性降解ENL，降解蛋白质组实验表明dHTC1具有较好的特异性，选择性地降解ENL。

之后，作者通过CRISPR基因敲除筛选，确认了降解过程依赖E3连接酶复合体CRL4CRBN，作者还进一步解析了形成三元复合物的结构并探究了构效关系。在AML细胞系中，dHTC1表现出良好的生长抑制活性，在白血病小鼠模型中，dHTC1也可以发挥抑制肿瘤生长的作用。说明作者通过高通量合成的文库结合细胞筛选找到了ENL的新型降解剂dHTC1。

作者为了探究方法的可拓展性，对JQ1进行了化学衍生，合成得到JQ1的类似物，测试它们对BRD4-HiBiT的降解效果，找到了dHTC2和dHTC3，通过CRISPR基因敲除筛选分别确认了dHTC2和dHTC3的效应子，发现dHTC3通过招募FBXO3这个新型的E3连接酶底物受体实现BRD4的降解。

综上所述，作者基于SuFEx反应，对靶蛋白的已知小分子配体进行衍生，快速探索巨大的化学空间，筛选靶蛋白的降解剂。

本文作者：LZ

责任编辑：ZCL

DOI：10.1038/s41589-025-02137-2

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41589-025-02137-2