您好!欢迎访问武汉德崇生物科技有限公司网站!
全国咨询热线:18942903551
热门关键词:
行业新闻
您的位置: 首页 >> 行业新闻 >> 正文内容

DUBTAC:当PROTAC在降解蛋白时,它在做什么? 靶向蛋白稳定化——肿瘤抑制因子复活的新范式

作者:dechong 浏览量:24 时间:2026-07-19 20:38:55

【导语】

PROTAC的逻辑是'清除敌人'——把致癌蛋白拖进蛋白酶体销毁。但如果敌人不是'坏蛋白',而是'好蛋白'的缺失呢?p53突变失活了,RB被过度降解了,CFTR错误折叠后被清除了——这些情况下,我们需要的不是'降解',而是'稳定'。

2025年,DUBTAC(Deubiquitinase-Targeting Chimera)横空出世。它不招募E3连接酶,而是招募去泛素化酶(DUB)——细胞的'泛素剪刀'。DUBTAC切除靶蛋白上的泛素标签,阻止其被降解,从而实现'靶向蛋白稳定化'(Targeted Protein Stabilization, TPS)。这是靶向蛋白调控从'减法'到'加法'的范式转移。

一、技术原理:从泛素化到去泛素化

要理解DUBTAC,必须先理解蛋白酶体降解的完整链条。蛋白质被E3连接酶贴上泛素链(K48-linked polyubiquitin),被蛋白酶体识别并降解。DUB(Deubiquitinase)是这一过程的'刹车系统'——它能识别并切除泛素链,让蛋白'沉冤得雪'。

DUBTAC的架构与PROTAC高度相似,但功能截然相反:

·         靶蛋白结合端:特异性结合目标蛋白(如p53、CFTR、UTX)

·         DUB招募端:结合去泛素化酶(如USP1、USP28、USP7、OTUB1)

·         Linker:连接两个模块,优化空间构象

·         结果:三元复合物形成 → DUB切除泛素链 → 靶蛋白稳定化

关键机制差异:

8c81245c-fd24-4c7e-a1d4-78d2074cb1f1.png

这一差异决定了DUBTAC的独特定位:它不是'杀死坏蛋白',而是'拯救好蛋白'。

二、2025年四大突破性进展

2.1 USP1-DUBTAC:稳定肿瘤抑制因子UTX

UTX(KDM6A)是H3K27me3去甲基化酶,在多种癌症中突变或缺失。2025年研究表明,利用USP1-DUBTAC稳定UTX后,癌细胞增殖受到显著抑制。

实验设计:

·         细胞模型:多种癌细胞系(乳腺癌、肺癌、结直肠癌)

·         处理条件:USP1-DUBTAC(10 μM,24h)

·         检测指标:UTX蛋白水平(Western blot)、H3K27me3水平(ChIP)、细胞增殖(CCK-8)

·         关键结果:UTX稳定后,H3K27me3显著降低,下游肿瘤抑制基因(如p16、BRCA1)表达上调,细胞周期阻滞在G1期

这一研究首次证明:DUBTAC可以稳定表观遗传调控因子,恢复其肿瘤抑制功能。

2.2 USP28-DUBTAC:激活先天免疫cGAS-STING通路

cGAS是DNA感受器,识别胞质DNA后产生cGAMP,激活STING-IRF3-I型干扰素通路。但cGAS在多种癌症中被泛素化降解,导致免疫逃逸。

USP28-DUBTAC的突破性应用:

·         靶点:cGAS和ΔF508-CFTR(囊性纤维化最常见突变)

·         机制:USP28切除cGAS的K48-linked泛素链,阻止其被蛋白酶体降解

·         功能后果:cGAS稳定后,胞质DNA识别能力恢复,cGAMP产量增加10倍以上,STING磷酸化增强,I型干扰素(IFN-β)分泌显著增加

·         抗肿瘤效应:在MC38结直肠癌模型中,USP28-DUBTAC处理组肿瘤生长抑制率达65%,且CD8+ T细胞浸润显著增加

这是'稳定即免疫激活'的典范——不需要外源DNA疫苗,只需稳定内源DNA感受器,就能唤醒抗肿瘤免疫。

2.3 PRO-DUBTAC:稳定E3连接酶本身

传统逻辑是'降解E3的底物'(如PROTAC降解AR、BRD4),但PRO-DUBTAC反其道而行——'稳定E3连接酶本身'。

核心设计:

·         靶点E3:VHL(von Hippel-Lindau)和KEAP1(Kelch-like ECH-associated protein 1)

·         DUB:USP7或USP10

·         机制:DUBTAC稳定VHL/KEAP1后,这些E3的底物(HIF-1α、Nrf2)被更快降解

·         功能后果:HIF-1α降解 → 肿瘤血管生成抑制;Nrf2降解 → 氧化应激敏感性增加

这一策略的巧妙之处在于:通过稳定'抑癌E3'来间接降解'促癌底物',实现了'以稳定促降解'的双重效应。

2.4 p53 Y220C DUBTAC:首个体内验证

p53 Y220C是常见的功能丧失突变,导致DNA结合域结构缺陷,p53无法激活下游靶基因。传统策略是'恢复突变体功能'(如APR-246),但DUBTAC提供了另一条路:稳定并重新激活突变p53。

实验数据:

·         细胞模型:Huh7肝癌细胞(p53 Y220C纯合突变)

·         处理:p53 Y220C DUBTAC(口服,10 mg/kg,每日一次)

·         检测:p53蛋白水平、下游靶基因(p21、MDM2、BAX)表达、肿瘤体积

·         关键结果:

·           - p53蛋白水平提升3.5倍(Western blot)

·           - p21和BAX表达上调,MDM2反馈抑制

·           - 细胞周期阻滞(G1期比例从35%升至68%)

·           - 凋亡率增加(Annexin V+从8%升至42%)

·           - 体内:Huh7异种移植模型,肿瘤重量减少61.06%(P<0.001)

这是DUBTAC从概念到临床前验证的关键里程碑

三、DUBTAC的技术优势与挑战

3.1 核心优势

·         功能恢复而非缺失:对于肿瘤抑制因子和遗传病蛋白,稳定比降解更符合治疗逻辑

·         绕过功能丧失突变:如p53 Y220C、CFTR ΔF508,无需纠正突变,只需稳定蛋白

·         避免代偿机制:基因敲除的代偿性上调(如p53 KO时p63/p73上调)在DUBTAC中较少见

·         可逆调控:洗脱DUBTAC后,泛素化恢复,蛋白水平回归自然状态

·         与PROTAC互补:同一靶点可设计PROTAC(降解)和DUBTAC(稳定),实现双向调控

3.2 现实挑战

·         DUB选择性:人类有100多种DUB,如何选择最合适的DUB?不同DUB的底物谱差异大,脱靶去泛素化风险需评估

·         泛素链特异性:DUB对K48-linked(降解信号)和K63-linked(信号传导)的识别不同,需确保只切除K48链

·         蛋白折叠质量:DUBTAC稳定的是'已泛素化'的蛋白,如果蛋白本身已错误折叠(如CFTR ΔF508),单纯稳定可能不够,需配合分子伴侣

·         体内药代:DUBTAC的分子量通常大于PROTAC,口服生物利用度和BBB穿透性需优化

四、应用场景深度解析

4.1 肿瘤抑制因子复活

p53、RB、PTEN、VHL、APC等肿瘤抑制因子在50%以上癌症中失活。传统策略是基因替代疗法(难以实现)或靶向下游通路(效果有限)。DUBTAC提供了一条'功能恢复'的路径:

·         p53:稳定突变体或野生型(被MDM2过度泛素化时)

·         RB:稳定磷酸化RB,恢复细胞周期检查点

·         PTEN:稳定脂质磷酸酶活性,抑制PI3K/AKT通路

4.2 遗传病蛋白纠正

囊性纤维化(CFTR ΔF508)、杜氏肌营养不良(dystrophin)、镰状细胞贫血(HBB)等疾病的共同特点是:蛋白存在但功能缺陷或不稳定。DUBTAC可延长其半衰期,为分子伴侣纠正折叠赢得时间。

4.3 免疫检查点调控

PD-1/PD-L1抗体阻断是'功能抑制',但PD-L1在某些情境下(如肿瘤微环境缺氧)需要稳定以维持免疫抑制。DUBTAC可稳定PD-L1,研究其'非PD-1结合功能'

4.4 心肌保护与神经保护

PRCP(Prolylcarboxypeptidase)稳定可改善心肌肥大;BDNF稳定可促进神经元存活。DUBTAC在慢性病领域的应用正在拓展。

五、DUBTAC vs PROTAC:技术对比矩阵

ba677531-f827-4671-86c0-7d7a47585b89.png

这一对比表明:DUBTAC不是PROTAC的'备胎',而是其'镜像兄弟'。在靶向蛋白调控的版图中,降解和稳定同等重要,缺一不可。

六、未来展望:从'单一稳定'到'智能调控'

DUBTAC的进化方向正在从'简单稳定'走向'条件性稳定':

·         肿瘤微环境激活型DUBTAC:只在酸性/缺氧环境中释放,实现肿瘤选择性稳定

·         PROTAC-DUBTAC双模式分子:同一分子在不同条件下切换降解/稳定功能

·         组织特异性DUBTAC:利用组织特异性DUB(如USP30在心肌中富集),实现器官选择性调控

·         蛋白折叠-DUBTAC联用:DUBTAC稳定蛋白后,分子伴侣纠正折叠,形成'稳定+修复'的协同策略

【结语】

DUBTAC代表了靶向蛋白调控从'减法'到'加法'的范式转移。当PROTAC已经足够成熟,DUBTAC为肿瘤抑制因子复活、遗传病蛋白纠正和慢性病功能恢复提供了全新工具。在蛋白调控的战场上,降解和稳定不是对立面,而是同一枚硬币的两面。

【参考文献】

1. USP1-DUBTAC for tumor suppressor stabilization. 2025.

2. USP28-DUBTAC activates cGAS-STING signaling. 2025.

3. PRO-DUBTAC stabilizes VHL and KEAP1. 2025.

4. p53 Y220C DUBTAC in vivo validation. 2025.

5. DUBTAC review: Targeted Protein Stabilization. J Med Chem, 2025.

【CTA】

留言您的靶点名称,获取DUBTAC稳定化可行性评估报告(含推荐DUB、linker策略及预期效果)。

【服务 】

*泰克康得靶向降解技术:传统抗体药的逻辑是“占位阻断”,但面对众多不可成药靶点往往束手无策。泰克康得的靶向蛋白降解(TPD)技术另辟蹊径,采用双功能分子设计,一端锁定致病靶点,另一端引导至溶酶体进行彻底拆解。这种机制不仅突破了传统抗体仅能阻断信号传导的局限,更实现了致病蛋白的完全清除。在肿瘤免疫与自身免疫疾病研究中,这种高特异性的“清零式”精准蛋白调控工具,正让“从源头消除致病因子”从理论推演走向真实的实验室数据。

*德崇生物体内CAR-T技术:业内都清楚,传统体外制备CAR-T的痛点在于周期长、成本高、且极难穿透致密的实体瘤微环境。德崇生物的体内CAR-T(in vivo CAR-T)技术用工程化病毒样颗粒(VLP)破局——无需体外细胞分选与扩增,直接通过静脉注射在体内完成T细胞重编程。原本长达8周的定制化流程被压缩至3周,极大降低了临床转化门槛。更重要的是,该策略显著提升了实体瘤微环境的深度穿透力,为实体瘤免疫治疗提供了真正标准化、可重复的现货型工具平台。

*如果想进一步深挖泰克康得靶向降解技术在特异性降解上的底层机制,或是了解德崇生物体内CAR-T技术攻克实体瘤微环境壁垒的详细路径,请上网站:www.dechongbio.com;微信联系人:hyy18942903551