背景
E3连接酶和靶蛋白概述
泛素化是细胞内最常见的翻译后修饰 (PTM) 之一。泛素化修饰会诱导蛋白质降解，从而影响蛋白质的功能、定位和活性。因此，蛋白质泛素化研究在细胞生物学和药物研发中发挥着重要作用。作为专业的PROTAC服务提供商，Profacgen提供各种泛素化服务，帮助客户加快研究进度，获得更佳结果。
蛋白质的异常表达或活性与许多疾病密切相关，尤其是癌症。因此，下调目标蛋白是治疗疾病的有效策略。近年来，一系列利用小分子靶向降解蛋白质的方法被开发出来。蛋白质降解靶向嵌合体（PROTACs）技术也已成为一种强有力的工具，它通过劫持包含E3连接酶的泛素-蛋白酶体系统来降解目标蛋白。
靶蛋白通常是那些其过表达或积累可能在疾病发生中发挥重要作用的蛋白质。目前已开发出多种PROTAC来降解靶蛋白，包括激酶（如CDK、KARS、MEK和Bcr/Abl），转录因子（如p53、STAT、RAR、ER和AR），表观遗传工具（如HDAC和BET溴结构域），以及E3连接酶本身（如MDM2）。
E3连接酶是泛素蛋白酶体系统（UPS）的重要组成部分。作为蛋白质稳态的主要调节器，UPS在信号转导、线粒体自噬、DNA损伤修复、炎症通路、内吞作用和细胞周期进程中至关重要。目前已发现600多种E3连接酶，其中只有少数用于PROTAC设计，包括VHL（冯·希佩尔-林道病肿瘤抑制蛋白）、cIAP（细胞凋亡抑制剂）、MDM2（小鼠双微体2同源物）和CRBN（ereblon）。抗癌PROTAC的开发主要使用CRBN、VHL、MDM2、IAPS、dCAF15、dCAF16、RNF4和RNF114等E3连接酶的配体。
图1.泛素-蛋白酶体系统和 PROTAC。 （Wang Y等人，Acta Pharm Sin B. 2020）
E3连接酶和靶蛋白的应用
E3泛素连接酶及其靶蛋白的开发服务在多种应用场景中发挥着重要作用，尤其是在药物研发和疾病治疗领域。随着研究的不断深入，预计将出现更多创新应用。
癌症治疗
E3泛素连接酶在细胞周期调控、DNA损伤修复和细胞凋亡中发挥着重要作用。通过靶向特定的E3泛素连接酶或其靶蛋白，可以开发新的癌症治疗方法。例如，利用PROTACs技术，可以诱导特定致癌蛋白的降解，从而抑制肿瘤生长。
药物开发
E3泛素连接酶是药物开发的热门靶点。通过筛选和优化小分子配体，可以开发出能够调节E3泛素连接酶活性的化合物，从而影响其底物蛋白的稳定性和功能。这些化合物可以作为潜在的候选药物，用于治疗多种疾病。
扩展PROTACable基因组
研究人员正在探索新的E3泛素连接酶，以扩展PROTAC技术的应用。通过系统分析E3泛素连接酶的化学配体能力、表达模式和蛋白质-蛋白质相互作用，我们可以为PROTAC设计提供新的E3连接酶选择。
精准医疗
随着对E3泛素连接酶及其作用机制的深入了解，可以开发出更加精准的治疗方法，如通过PROTACs技术特异性降解疾病相关蛋白，实现疾病的精准干预。
服务流程
全流程服务
迈博睿生物作为一家经验丰富的生物研究和药物研发服务提供商，提供E3连接酶开发服务，包括单亚基E3连接酶、多亚基E3连接酶复合物、组织特异性E3连接酶以及其他靶蛋白的开发服务。凭借其全面先进的平台，迈博睿生物为客户提供一站式PROTAC开发服务。
服务部门
- 定制蛋白质泛素化
蛋白质泛素化研究在细胞生物学和药物研发中发挥着重要作用。Profacgen提供各种泛素服务，包括体外泛素结合反应、活细胞内蛋白质泛素化检测以及通过蛋白质组学分析进行泛素识别和定量分析，以帮助我们的客户加快研究进度并取得更佳成果。
- 新型E3连接酶的发现
凭借我们的噬菌体筛选平台和小分子库，我们可以提供新型E3连接酶的发现服务，并用于PROTAC的设计。噬菌体展示是一种强大的筛选技术，可以快速筛选出具有所需特性（包括更高的亲和力、特异性、稳定性等）的蛋白质。在这里，我们可以固定我们的E3配体，并筛选出亲和力更高的E3连接酶。
- 蛋白质表达与纯化
迈博睿生物提供全面的蛋白质表达服务，可从多种宿主系统生产 E3 连接酶或靶蛋白，用于研究、功能分析、靶标验证或抗体开发。表达和纯化服务的工作流程包括生物信息学分析、克隆、蛋白质表达、蛋白质纯化及其他选项。
- 蛋白质工程
PROTAC分子由两个共价连接的配体组成，一个配体连接靶蛋白，另一个配体连接E3泛素连接酶，连接体通常由5-15个碳原子或其他原子组成。PROTAC的主要挑战在于难以预测其在不同细胞类型、组织或物种中的活性。因此，迈博睿生物能够基于全面稳定的平台提供一站式PROTAC服务，包括体外化学、细胞生物学、毒性、剂量和功效研究评估。
体外 泛素结合反应
体外泛素化偶联反应是一种相对快速简便的方法，可以确定目标蛋白质是否被泛素化，是单泛素化、多泛素化还是多个单泛素化，以及使用的E2或E3连接酶是什么。Profacgen提供体外泛 素化反应 及结果分析服务。
图 2 泛素化工作流程示意图。
测量活细胞中蛋白质泛素化的测定
我们的泛素检测可以测量活细胞中靶蛋白上所有类型的泛素化。结合我们的生物发光共振能量转移 (BRET) 方法，可以研究靶蛋白的动态泛素化，并了解哪些细胞功能受泛素化调控。
图3 b-arrestin泛素化BRET检测示意图
通过蛋白质组学分析进行泛素识别和定量
迈博睿生物提供细胞或组织中蛋白质的泛素鉴定和定量服务。我们的工作涵盖酶解、肽段富集、质谱分析和生物信息学分析。基于我们专业的平台，我们提供细致全面的服务，帮助客户更好地解决研究问题。
迈博睿生物提供优质的泛素化服务，具有以下优势：
（1）服务内容丰富全面。
（2）专业评估与实验设计。
（3）平台稳定，数据准确。
（4）及时反馈项目进展情况。
