学术研究报告：激酶抑制剂通过天然蛋白降解通路增强激酶降解

一、研究团队与发表信息
本研究由Natalie S. Scholes（奥地利科学院分子医学研究中心）等28位作者共同完成，合作单位包括奥地利科学院、西班牙巴塞罗那生物医学研究所、清华大学等14家机构。论文于2025年10月15日在线发表于Nature期刊，标题为《Inhibitors supercharge kinase turnover through native proteolytic circuits》。

二、学术背景
研究领域为靶向蛋白降解（Targeted Protein Degradation, TPD），重点关注激酶抑制剂诱导的激酶降解现象。传统TPD策略（如PROTACs或分子胶）通过诱导靶蛋白与E3泛素连接酶接近以触发降解，但近年研究发现，部分激酶抑制剂单药即可引发靶蛋白降解（如BCL6、EZF2抑制剂），但其普遍性、机制及与HSP90伴侣蛋白的关联尚不明确。本研究旨在系统探索激酶抑制剂诱导降解的频率、机制及其与内源性降解通路的关联。

三、研究流程与方法
1. 激酶降解图谱构建（KinDeg Map）
- 研究对象：98种激酶（88种野生型、10种突变型）在K562细胞中表达为NanoLuc（NLuc）融合蛋白，结合1,570种激酶抑制剂进行动态丰度分析。
- 实验设计：通过荧光素酶报告系统监测激酶丰度变化，设置对照（GFP-NLuc、短寿命dGFP-NLuc）以排除转录/翻译干扰。抑制剂处理时间点为2、6、10、14、18小时，筛选标准包括选择性评分和动力学分析。
- 数据分析：采用多层级评分系统，识别出232种化合物可下调66种激酶（含7种突变型），其中160对激酶-化合物组合具有选择性降解效应。

1. 机制解析案例研究
   
   • 案例1：Lyn降解（强HSP90依赖）
     
     • 抑制剂：Src抑制剂SI-3（唯一能降解Lyn的化合物）。
       
     • 机制：SI-3通过抑制Csk（而非直接结合Lyn）激活Lyn，诱导其Tyr32/Tyr316磷酸化，招募E3连接酶CBL/CBLB，触发泛素-蛋白酶体/溶酶体双通路降解。CRISPR筛选和BioID互作组学验证了CBL/CBLB的核心作用。
       
   • 案例2：BLK降解（弱HSP90依赖）
     
     • 抑制剂：TAK285（非直接结合BLK）。
       
     • 机制：TAK285通过γ-分泌酶（γ-secretase）切割BLK的豆蔻酰化（myristoylation）锚定，使其膜定位丧失，胞内不稳定形式被降解。深度突变扫描（DMS）锁定N端1-7氨基酸为关键降解序列。
       
   • 案例3：RIPK2降解（非HSP90依赖）
     
     • 抑制剂：RIPK-IN-4（RI-4）。
       
     • 机制：RI-4诱导RIPK2形成类“RIPosome”多聚体，依赖TMUB1（泛素样蛋白）和E3连接酶（CIAP1/XIAP），通过巨自噬（macroautophagy）途径清除。
       

四、主要结果与逻辑关联
1. 激酶降解的普遍性与HSP90关联
- 降解激酶中HSP90强/弱客户占比显著（P<0.05），但部分降解事件独立于伴侣蛋白剥夺（如RIPK2）。
- 突变激酶（如EGFR G719S）降解频率与野生型差异显著（Jaccard距离≥0.8），提示突变特异性机制。

1. “超级充电”（Supercharging）机制
   
   • 抑制剂通过改变激酶活性（Lyn）、定位（BLK）或组装状态（RIPK2），加速内源性降解通路。
     
   • 与PROTACs诱导的降解无全局相关性，表明其机制差异。
     

五、结论与价值
1. 科学意义：揭示了激酶抑制剂通过“超级充电”内源性降解通路的新范式，突破了传统PROTACs的“接近诱导”局限。
2. 应用价值：为激酶靶向药物开发提供新策略，如TAK285通过γ-分泌酶调控膜蛋白降解的潜在应用。
3. 理论创新：提出“降解倾向性激酶状态”概念，为理解蛋白稳态调控提供新视角。

六、研究亮点
1. 方法创新：首次系统性绘制激酶-抑制剂降解图谱（KinDeg Map），结合CRISPR筛选、BioID互作组学和DMS技术。
2. 发现新颖性：
- γ-分泌酶介导的豆蔻酰化切割机制（BLK）。
- 激酶多聚化诱导自噬降解（RIPK2）。
3. 临床关联：部分降解剂（如SI-3、TAK285）已进入临床研究，机制解析可优化其应用。

七、其他价值
研究数据提示，激酶降解倾向性与突变状态、网络调控（如Csk-Lyn轴）密切相关，为肿瘤耐药性研究提供新靶点。例如，EGFR突变体的选择性降解可能克服TKI耐药问题。