通过对NEDD4-2与双价纳米体的有针对性的招募来抑制离子通道
Travis J Morgenstern1, Arden Darko-Boateng2, Emmanuel Afriyie2
1Department of Molecular Pharmacology and Therapeutics, Columbia University Irving Medical Center, New York, NY.
bioRxiv : the preprint server for biology
|June 10, 2024
概括
研究人员开发了一种新的方法,使用HECT E3连接酶和纳米体来降解离子通道. 这种方法成功地减少了离子通道表达,为涉及这些蛋白质的疾病提供了新的治疗策略.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 分子生物学分子生物学
- 药物发现 药物发现 药物发现
背景情况:
- 使用E3无素合酶进行向蛋白质降解是一种有前途的治疗策略.
- 对约600个人类E3酶的有限利用和对像离子通道这样的多子单元膜蛋白缺乏有效性阻碍了治疗的发展.
- NEDD4-1和NEDD4-2是调节离子通道的HECT E3链酶,但由于缺乏结合剂和复杂调节,它们的治疗潜力尚未被探索.
研究的目的:
- 探索HECT E3连接酶在向蛋白质降解方面的潜力.
- 为了识别NEDD4-2 E3结合酶的结合物.
- 通过内源性E3酶招募来验证离子通道的降解.
主要方法:
- 低温电子显微镜 (3.1 Å) 用于描述与NEDD4-2 HECT域结合的纳米体.
- 开发一种双价纳米体 (DiVa) 格式,用于E3结合酶招募.
- 将内源NEDD4-2招募到离子通道 (KCNQ1,ENaC,CaV2.2) 中,并评估功能表达.
- 全球蛋白质组学用于评估目标外效应.
主要成果:
- 鉴定出一种对NEDD4-2具有高度亲和力和特异性的纳米体,它与催化区不同的地方结合.
- 使用DiVa纳米体的内源NEDD4-2的招募显著降低了KCNQ1,ENaC和CaV的功能表达2.2.
- 与简单的NEDD4-2过度表达相比,全球蛋白质组学揭示了最小的脱效应.
结论:
- 可以利用 HECT E3 连接酶进行向蛋白质下调.
- 复杂的多子单元膜蛋白,包括离子通道,易受向蛋白质降解.
- 用DiVa纳米体对内源性E3酶招募提供了一种可通用的方法,用于创建新的,基因编码的离子通道抑制剂.
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