PROTAC（PROteolysis TArgeting Chimera）

PROTAC技术是近年来新兴的前沿化学生物技术。其原理是通过一个异双功能小分子同时拉近目标蛋白和E3泛素连接酶之间的距离，进而诱导目标蛋白的多聚泛素化以及通过泛素-蛋白酶体途径的降解。目前为止，该技术已经成功实现了上百种靶蛋白的降解。

靶点鉴定（Target identification）

天然产物作为药物发现的重要来源，拥有多样的化学结构及广泛的生物学活性。通过表型筛选，科学家们能够深入地了解受天然产物影响的细胞表型、信号通路和疾病表型，但天然产物精准的靶点鉴定仍然是该领域面临的主要挑战。由于天然产物通常具有多靶点特性，并且与靶蛋白的结合力中等或偏弱，现有的靶点鉴定策略在鉴定天然产物的特定靶点时面临着一定的挑战。

目前最为主流的靶点鉴定策略是基于活性的蛋白质分析（Activity-Based Protein Profiling，ABPP）。该策略的原理是先通过小分子与靶蛋白之间形成共价键，随后通过linker引入报告基团如荧光基团或biotin，再通过凝胶荧光成像或biotin富集后的定量蛋白质组学来进行靶点鉴定。对于非共价小分子，ABPP需要外源引入光交联基团来实现共价交联。尽管该技术目前已被广泛应用于小分子药物的靶点鉴定，但它仍存在一些局限性。其高度依赖于小分子与靶蛋白之间的结合力，因此需要形成稳定的共价相互作用，而光交联基团的引入条件较为苛刻，且会产生大量的非特异性结合并对组学结果的分析造成一定的干扰。目前尚缺少一种基于非共价结合的靶点鉴定策略，而PROTAC技术的出现有望填补该空白。PROTAC的本质是小分子诱导的蛋白质互作，其不完全依赖于小分子与靶蛋白之间的结合力，理论上，弱结合靶蛋白通过PROTAC技术也能够实现高效的降解。

2024年4月25日，清华大学药学院饶燏团队在Advanced Science上发表了题为“Degradation-Based Protein Profiling: A Case Study of Celastrol”的研究性论文。在这项研究中，作者结合了PROTAC技术与蛋白质组学技术，系统性地提出了全新的靶点鉴定策略——基于降解的蛋白质分析（Degradation-Based Protein Profiling，DBPP），并将其应用于中药活性成分雷公藤红素的靶点鉴定（图1）。通过使用一整套PROTAC工具箱，作者成功鉴定了雷公藤红素的三个已知靶点PI3Kα、IKKβ、CIP2A以及三个潜在新靶点CHK1、OGA、ERCC6L，证明了该策略的强大能力。DBPP策略是PROTAC技术在靶点鉴定领域的新应用，为解决领域内关键问题提供了新方法。

首先，研究者们基于雷公藤红素的构效关系研究构建了相应的PROAC化合物库（图2）。综合考虑细胞表型、linker的长度及类型等多个因素，他们挑选出由四个PROTAC分子组成的靶点鉴定工具箱。