HaloTag蛋白是一种分子量为33KDa的单体蛋白，本身不具备催化能力，是蛋白水解酶的基因修饰衍生物，可与多种HaloTag配体形成有效的共价结合，包括发红色荧光的TMR、发绿色荧光的二氟乙烯、发蓝色荧光的香豆素、生物素等。
蛋白水解靶向嵌合体 (PROTAC) 是一种异双功能分子，由三部分组成：与 E3 连接酶结合的 E3 配体、与目标蛋白结合的配体以及连接两个配体的连接体。PROTAC 使目标蛋白与内源性 E3 连接酶紧密结合，从而导致目标蛋白泛素化和降解。此外，PROTAC 本身在此过程中不会降解，并且可以回收利用，这使得 PROTAC 成为研究蛋白质降解的宝贵工具。该技术可以降解与疾病密切相关的蛋白质，并且比传统的蛋白质抑制方法具有许多优势。
聚焦PROTAC在药物研发中的巨大潜力，Profacgen公司蛋白质化学部门建立了强大的PROTAC平台，建立了热门靶点蛋白的高亲和力小分子及小分子片段化合物库，分析了广泛的E3连接酶高亲和力小分子及小分子片段，设计了连接体体系和非连接体体系的PROTAC模型。这些积累的化合物库可用于快速高效的配体和靶点蛋白设计，大大提升了PROTAC的药物研发流程。
图 1. PROTAC 的作用方式 (Sun, XY; et al. 2019)
小分子诱导蛋白质降解是开发化学探针的一种颇具吸引力的策略。诱导靶向蛋白质降解的一种方法涉及使用PROTAC，这是一种异双功能分子，可以募集特定的E3连接酶到目标蛋白上。一种新型PROTAC被设计用于降解HaloTag融合蛋白和VHL配体。这些HaloPROTAC将促进具有更多药物特性的PROTAC的开发。此外，这些HaloPROTAC也是有用的化学遗传工具。
HaloPROTAC 系统利用 HaloTag 蛋白将氯烷标记分子与目标融合蛋白共价结合。据报道，VHL 和 CIAP 募集的 HaloPROTAC 可诱导多种 HaloTag 融合底物的降解，包括胞质蛋白（ERK、MEK 和 GFP）、内体蛋白（vps34 和 sgk3）以及核定位蛋白（CREB1）。HaloPROTAC 还能为多种系统的生物学特性提供新的见解。
为了使用PROTAC系统，需要开发能够从零开始靶向蛋白质的PROTAC，或者通过HaloPROTAC对蛋白质进行标签修饰，从而降解目标蛋白质。事实上，在开发靶向内源性蛋白质的PROTAC之前，使用标记的靶蛋白进行初步研究以建立概念验证可能有益。鉴于基因组编辑的最新进展，在内源性位点标记靶蛋白相对容易，这样它们就可以进行配体诱导的降解，而无需过度表达或开发新的配体。显然，工作流程始于选择要降解的目标蛋白质。
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