冷冻电镜揭示CTLH-MKLN1连接酶识别多种降解决定子的机制
- CTLH-MKLN1 E3泛素连接酶与三种不同底物蛋白结合的冷冻电镜结构已被解析,揭示了该受体亚基识别靶标的方式。
- MKLN1同时利用其discoidin结构域和Kelch结构域,通过多个接触点而非单一结合面与底物相互作用。
- MKLN1可通过discoidin-Kelch相互作用识别自身二聚体,这种结合方式会与其他底物的结合发生竞争。
- 对于ZMYND19和由接头蛋白介导的UNG2,其C端精氨酸残基插入MKLN1的Kelch通道,表明MKLN1是一种精氨酸/C端降解决定子受体。
- 另一个接头蛋白将UNG2乙酰化的N端定位于内部通道中,揭示了一种独特的乙酰化N端降解决定子识别途径。
- 这些发现拓展了人们对E3连接酶底物识别机制的认识,为开发超越CRBN和VHL的靶向蛋白降解策略提供了新思路。
💡 要点
三种降解决定子,一个受体识别——对CRBN/VHL用腻了的降解药物开发者来说,这个标题本身就够抓人。最有成药感的是识别C端精氨酸的Kelch通道:Kelch结构域(想想KEAP1)一向擅长在狭窄凹槽里容纳小分子极性配体,所以在这里设计一个紧凑的拟肽锚定基团并非天方夜谭。乙酰化N端识别的内部通道则更模糊——依赖接头蛋白,目前还没有任何小分子摸过乙酰化N端降解决定子口袋,这更像是片段筛选的地盘,而不是近期就能做出分子胶的靶点。最大的隐患是MKLN1通过同一个discoidin-Kelch界面进行自我二聚,意味着任何利用该界面的配体都得和内源性、高亲合力的蛋白-蛋白相互作用竞争——选择性和靶点结合都不会轻松。目前只是纯结构生物学,还没有任何化学实体,但这确实是拓展E3连接酶工具箱、摆脱CRBN/VHL两强格局的一个正当候选。