設計されたエンドサイトーシス誘発タンパク質は標的を分解し,信号を放大する.
PubMedで要約を見る
まとめ
この要約は機械生成です。研究者は,エンドサイトーシス誘発結合タンパク質 (EndoTags) のための新しい計算設計アプローチを開発しました. これらのEndoTagsは,標的型タンパク質の分解とシグナル活性化を促進し,様々な疾患の治療に重要な可能性を秘めています.
科学分野
- バイオテクノロジーと分子工学
- 薬の発見と開発
- 細胞生物学と受容体取引
背景
- 細胞表面受容体のエンドサイトーシスとリソソームの密輸は,重要な生物学的プロセスです.
- LYTACsやKineTACsのような既存の治療戦略は,分解のためにタンパク質を標的とするが,リガンドの競争や化学的改変の要件などの制限に直面する.
- 治療目的で受容体媒介性内細胞化を誘導するための多用途で遺伝的にコード可能な方法が必要である.
研究 の 目的
- 既存のタンパク質分解技術の限界を克服する新しい内細胞分裂誘発結合タンパク質 (EndoTags) を計算的に設計する.
- EndoTagsの効能を証明するために,リゾソームの密輸と標的タンパク質の分解を媒介する.
- EndoTagsの標的分解誘導体,シグナリング活性化剤,細胞吸収強化剤としての治療の可能性を探求する.
主な方法
- エンドサイトーシス誘発結合タンパク質 (EndoTags) の計算設計.
- 特定の受容体 (IGF2R,ASGPR,ソルチリン,トランスファーリン受容体) を標的とする溶解性またはトランスメブランタンパク質結合に設計されたEndoTagsの融合.
- ネズミの腫瘍モデルにおけるEndoTag媒介によるリソソームの流通,標的の分解,および治療効果のインビトロおよびインビボ検証 (PD- L1抗体融合).
主要な成果
- 多数の受容体に対するEndoTagsの設計と検証が成功し,ライソソームの密輸と結合剤への標的の分解を証明した.
- PD- L1抗体に対するEndoTag融合は,抗体単独と比較してマウス腫瘍モデルでの治療効果を著しく高めました.
- EndoTag技術は,モジュール化,遺伝子コード化,および特異性のためのゲート制御,局所的分泌,および強化されたシグナリング (ほぼ100倍増加) を可能にします.
結論
- EndoTagsは,前回のアプローチの限界を克服し,標的型タンパク質分解のための強力で汎用的なプラットフォームです.
- EndoTagsのモジュラリティと遺伝子コード化性は,精密な制御と製造を含む治療開発に重要な利点を提供します.
- EndoTagsは,標的の分解,内細胞化に依存する経路の活性化,および薬物およびRNA結合体の細胞吸収の強化に相当な治療効果を期待しています.
関連する概念動画
It is vital to regulate the activity of enzymatic as well as non-enzymatic proteins inside the cell. This can be achieved either through creating a balance between their rate of synthesis and degradation or regulating the intrinsic activity of the protein. Both these regulation mechanisms play an essential role in the normal functioning of cells.
Protein degradation plays two important roles in the cells. It helps to protect cells from misfolded or damaged proteins before they lead to a...
Multivesicular bodies (MVBs) are mature endosomes that sort ubiquitinated proteins and then fuse with lysosomes to degrade the sorted proteins. Epidermal growth factor (EGF) and its receptor (EGFR) form a complex that can be internalized through endocytosis, sorted into an MVB, and later degraded.
The EGFR can initiate signaling pathways that lead to cell proliferation, migration, and differentiation. Overexpression of EGFR stimulates cells to proliferate. Excessive EGFR...
When a ligand binds to a cell-surface receptor, the receptor's intracellular domain changes shape, which may either activate its enzyme function or allow its binding to other molecules. The initial signal is amplified by most signal transduction pathways. This means that a single ligand molecule can activate multiple molecules of a downstream target. Proteins that relay a signal are most commonly phosphorylated at one or more sites, activating or inactivating the protein. Kinases catalyze...
Many receptor binding ligands are hydrophilic; they do not cross the cell membrane but bind to cell-surface receptors. Thus, their message must be relayed by second messengers present in the cell cytoplasm. There are several second messenger pathways, each with its own way of relaying information. For example, the G protein-coupled receptors can activate both phosphoinositol and cyclic AMP (cAMP) second messenger pathways. The phosphoinositol pathway is active when the receptor induces...
Eukaryotic cells can degrade proteins through several pathways. One of the most important among these is the ubiquitin-proteasome pathway. It helps the cell eliminate the misfolded, damaged, or unwarranted cytoplasmic proteins in a highly specific manner.
In this pathway, the target proteins are first tagged with small proteins called ubiquitin. This involves participation of a series of enzymes including— E1 (ubiquitin-activating enzyme), E2 (ubiquitin-conjugating enzyme), and E3...
Once a ligand binds to a receptor, the signal is transmitted through the membrane and into the cytoplasm. The continuation of a signal in this manner is called signal transduction. Signal transduction only occurs with cell-surface receptors, which cannot interact with most components of the cell, such as DNA. Only internal receptors can interact directly with DNA in the nucleus to initiate protein synthesis. When a ligand binds to its receptor, conformational changes occur that affect the...

