Degradación de proteínas

La regulación de la abundancia de proteínas es esencial para la salud celular, alterándose a menudo en estados patológicos. En los eucariotas, el sistema ubiquitina proteasoma (SUP) desempeña un papel clave en el mantenimiento de las proteínas celulares, ya que las conduce a la degradación. En el SUP, las proteínas destinadas a la degradación se conjugan con la ubiquitina y el complejo proteico ubiquitinado se envía posteriormente al proteasoma 26S para su degradación.

Los ensayos de degradación de proteínas en células vivas son útiles para los investigadores que estudian las características básicas del SUP y para los que desarrollan ensayos que monitorizan el efecto de las pequeñas moléculas candidatas a fármacos en dianas proteicas específicas. Las quimeras dirigidas a la proteólisis (PROTACs) y las colas moleculares son dos tipos de moléculas pequeñas de interés como posibles terapias. La siguiente ilustración destaca algunas cuestiones relacionadas con los pasos para la degradación de proteínas en células vivas que pueden abordarse con las tecnologías bioluminiscentes y de transferencia de energía de Promega.

¿Qué son los PROTACs y las colas moleculares?

Los PROTACs inducen la degradación selectiva de proteínas mediante la unión química de una proteína diana con un componente E3 ubiquitina ligasa, que inicia la degradación de la proteína diana a través del sistema ubiquitina-proteasoma. Los PROTACs son moléculas hetero-bifuncionales formadas por dos ligandos y un enlace de corta longitud. Un ligando se une a la E3 ligasa y el otro a la proteína diana de interés. Como la E3 ligasa forma parte del complejo de ubiquitinación, la proteína diana se ubiquitina y, por tanto, se degrada. Los degradadores de tipo cola molecular son pequeñas moléculas que inducen una interacción entre un receptor de sustrato de una E3 ubiquitina ligasa y una proteína diana que conduce a la proteólisis de la diana.

La degradación dirigida mediante degradadores de moléculas pequeñas como los PROTACs o las colas moleculares implica múltiples pasos. Los pasos iniciales incluyen la entrada del compuesto degradador de molécula pequeña en la célula, seguida de la unión binaria a la E3 ubiquitina ligasa y a la proteína diana. Posteriormente, se forma un complejo ternario formado por proteína diana:compuesto degradador:componente E3 ligasa. La formación del complejo ternario es el primer paso mecánico necesario para la ubiquitinación y degradación de la diana a través de la vía del proteasoma de ubiquitina, lo que representa un paso clave en la optimización de compuestos degradadores eficaces. 

Productos para estudiar la degradación de proteínas

NanoBRET™ TE Intracellular E3 Ligase Assays son ensayos con células vivas que se utilizan para medir cuantitativamente la afinidad de un compuesto degradador por una proteína E3 ubiquitina ligasa, Cereblon (CRBN) o el supresor tumoral de la enfermedad de von Hippel-Lindau (VHL). Además, estos ensayos pueden determinar la disponibilidad intracelular del compuesto degradador.  

NanoBRET™ Ternary Complex Starter Kits proporcionan las herramientas para crear ensayos de diana específica para la detección en células vivas de la formación de complejos con los componentes E3 ligasa de VHL o CRBN. 

NanoBRET™ Ubiquitination Starter Kits se utilizan para crear ensayos de ubiquitina en células vivas de diana específica que miden globalmente todos los tipos de ubiquitinación en una proteína diana.

NanoBRET™ Proteasomal Recruitment Starter Kits se utilizan para crear ensayos en células vivas de diana específica para monitorizar de forma global el reclutamiento al proteasoma 26S.

HaloTag® Ubiquitin Proteasome Fusion Vectors están diseñados para utilizarse como aceptor fluorescente en ensayos NanoBRET™ que monitorizan las interacciones de una proteína diana específica a lo largo de la ruta SUP.

NanoLuc® E3 Ligase Fusion Vectors están diseñados para utilizarse como donador de energía en un ensayo NanoBRET™ TE Intracellular E3 Ligase Assay, que mide la afinidad de compuestos degradadores por una E3 ligasa en células.

Visita nuestra página Targeted Protein Degradation  para obtener más información sobre los productos y el soporte de Promega para el estudio de PROTACs y otros candidatos a fármacos, incluidos los grupos de líneas celulares editadas con CRISPR para dianas habituales.