这篇文档属于类型a，是一篇关于分子胶降解剂（Molecular Glue Degraders, MGDs）研究的原创性学术论文。以下是针对该研究的详细学术报告：

作者及机构
本研究由Martin Steger（Neosphere Biotechnologies GmbH）、Gisele Nishiguchi（St. Jude儿童研究医院）、Qiong Wu（St. Jude儿童研究医院）等来自德国、美国多个机构的学者共同完成，发表于*Nature Communications*期刊（2025年，卷16，文章号7773）。

学术背景
研究领域为靶向蛋白质降解（Targeted Protein Degradation, TPD），聚焦于分子胶降解剂（MGDs）的开发。MGDs是一类通过劫持泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system）诱导靶蛋白降解的小分子，尤其适用于传统“不可成药”靶点。尽管以沙利度胺（thalidomide）为代表的免疫调节酰亚胺药物（IMiDs）已成功应用于多发性骨髓瘤治疗，但MGDs的发现仍面临两大挑战：
1. 理性设计策略缺乏：MGDs通过改变E3连接酶（如CRBN）的底物特异性发挥作用，但结构-降解关系难以预测；
2. 筛选方法局限：现有蛋白质组学筛选通量低，难以全面揭示CRBN的新底物（neosubstrates）图谱。

本研究旨在开发一种基于质谱的高通量蛋白质组学平台，系统性探索CRBN依赖的MGDs及其新底物，并解析其分子机制。

研究流程与方法
1. 化合物库设计与筛选
- 化合物库：基于IMiDs和苯基戊二酰亚胺（phenyl-glutarimide, PG）核心结构，构建了5000种CRBN配体库，从中筛选100种代表性化合物（包括已知降解剂对照如SJ6986）。
- 细胞模型：选用Huh-7（肝癌）和NB-4（白血病）细胞系，因其对CRBN-MGDs敏感且蛋白表达谱互补。

1. 高通量蛋白质组学平台

   • 实验设计：
     
     • 细胞以10 μM化合物处理24小时，采用无标记数据非依赖性采集质谱（DIA-MS）定量蛋白质组变化；
       
     • 初筛后，对下调>25%的蛋白进行6小时验证实验，并联合NEDD8激活酶抑制剂MLN4924确认CRL4CRBN依赖性；
       
     • 通过泛素化组学（ubiquitinomics）检测靶蛋白的泛素化修饰。
       
   • 技术创新：
     
     • 采用DIA-PASEF（平行累积连续碎裂）技术提升检测灵敏度，平均定量10,200个蛋白组，数据完整性>98%；
       
     • 开发自动化数据分析流程（基于DIA-NN软件），实现高精度定量（CV中位数6%）。
       

2. 新底物验证与机制解析

   • CRBN过表达模型：构建HEK293-CRBN过表达细胞系，增强低丰度底物检测灵敏度；
     
   • 位点特异性泛素化分析：例如，发现CSNK1A1-K51和ZFP91-K357的泛素化与降解效率高度相关；
     
   • 结构-降解关系：通过化学类似物筛选，优化出选择性降解剂（如SJ41813靶向G3BP2，DC50=2.2 μM）。
     

主要结果
1. CRBN新底物图谱扩展
- 鉴定50个新底物，包括组蛋白去甲基化酶KDM4B、应激颗粒蛋白G3BP2、细胞骨架蛋白VCL等，其中17个不含经典β-发夹降解决定子（β-hairpin degron）；
- 发现细胞类型特异性降解现象（如ZBTB7B仅在Huh-7细胞中降解）。

1. 分子机制突破

   • 泛素化模式：揭示泛素化位点特异性决定降解效率（如KDM4B的K1056为关键位点）；
     
   • 三元复合物验证：通过TurboID邻近标记技术证实SJ41564诱导CRBN-KDM4B直接结合（EC50=4.7 μM）。
     

2. 高选择性降解剂开发

   • PG基降解剂（如SJ41564）对KDM4B的降解选择性显著优于IMiDs，且不干扰同源蛋白KDM4A/C；
     
   • 发现苯环取代基位置影响底物特异性（如对位取代基化合物选择性降解VCL）。
     

结论与意义
1. 科学价值：
- 系统性绘制了CRBN新底物图谱，证明其降解范围远超IMiDs定义的经典靶点；
- 提出“非经典降解决定子”概念，为MGDs设计提供新思路。

1. 应用价值：
   
   • 开发的PG基降解剂（如SJ41564、SJ41813）具备高选择性和低毒性潜力，尤其适用于癌症治疗；
     
   • 平台方法可推广至其他E3连接酶研究，加速靶向蛋白降解药物开发。
     

研究亮点
1. 方法学创新：首个整合DIA-MS、泛素化组学和CRBN过表达的高通量MGD筛选平台；
2. 靶点突破：发现KDM4B等“不可成药”靶点的降解策略；
3. 化学指导：阐明PG支架的结构-降解关系，为理性设计提供模板。

其他价值
- 公开数据集（ProteomeXchange: PXD059111）可作为MGD研究的基准资源；
- 发现的细胞类型特异性降解机制为肿瘤精准治疗提供新视角。