知乎用户，基因治疗，生物科普，重度猫奴 阅读原文 朊病毒解药研发是体力劳动，不是脑力劳动。除非手多如蜈蚣，否则劳动量之大，高中生还真做不出。 讲讲朊病毒解药怎么做。 首先，先看下朊病毒致病原理： 朊病毒（PrPsc)是个构象突变的蛋白，结合到正常蛋白(PrPc)上会导致正常蛋白结构变化，最后都变成突变蛋白，就像瘟疫一样在大脑中传染。 -- 所以对付朊病毒的方法有两种： 1）把大脑里现有的 PrPsc 全降解掉，干掉源头。 2）把 PrPsc 和 PrPc 结合位点封闭掉，切断传播途径。 -- 下面分别来讲： 1. 把大脑里现有的 PrPsc 全降解掉，干掉源头。 目前针对蛋白降解这块最好的工具叫 PROTAC。可以把它看作一个保洁人员，检测到特定不正常的蛋白，在它上面贴个标签，然后把它扔进垃圾回收厂。 第一步，PROTAC 分子把黄色的垃圾蛋白和蓝色的 E3 连接酶粘起来。认为这个蛋白是垃圾，先扔进垃圾桶。 第二步，绿色的 E2 酶过来，上面带了个泛素化标签，把标签贴到目标蛋白上，确定它是个垃圾。 第三步，更多 E2 酶过来，不停在垃圾蛋白上贴标签，真垃圾啊，真垃圾，真垃圾啊，真垃圾。 第四步，垃圾标签多到可以被识别，整个垃圾蛋白被扔进垃圾回收站（蛋白酶体），蛋白全面降解。 组图截图自 AstraZeneca PROTAC 科普视频 所以 PROTAC 最关键的是第一步，筛选出那个 PROTAC 分子，它识别 E3 连接酶的元件可以固定，最重要的它要有个元件特异识别朊病毒 PrPsc，不能识别正常蛋白 PrPc，也不能识别脑中其他蛋白。 怎么筛选到这个 PROTAC 分子呢？ 可以用细胞实验做筛选。 在细胞里表达一个朊病毒，后面连接一个绿色荧光蛋白 PrPsc-EGFP，把需先做好的化合物库加进去，如果 PrPsc-EGFP 被降解，就没绿色荧光了。 由此可以高通量筛到可以降解朊病毒的 PROTAC 分子。 怎么高通量筛呢？ 用自动化工作站，机器不停往细胞孔板里加样，96 个一板，筛 100 板就有 1 万个 PROTAC 分子了。 所以……高中生除非是蜈蚣，手多干得快，否则根本不可能找到 能降解朊病毒的 PROTAC 分子。 分子库要用钱买，或者找 CRO 公司做，价格之高，啧啧啧。 有钱、有人力、有物力才做得起来。 好吧，既然筛选 PROTAC 分子又贵又费劳力，有没有不降解朊病毒 PrPsc 也能治疗疾病的方法呢？ 有。 -- 2.筛选降低朊病毒 PrPsc 和正常蛋白 PrPc 结合力的分子。 你没看错，又是筛选。 这里举个 BIFC 的例子 BIFC 就是拆出两个荧光蛋白，一个加到朊病毒 PrPsc 上，一个加到正常蛋白 PrPc 上，当 PrPsc 和 PrPc 结合时发光。 如果小分子可以抑制朊病毒和正常蛋白结合，荧光不亮，由此可以筛选到影响 PrPsc 结合的分子。 一样高通量，筛上万个分子。 -- 总结： 所以你看到了，朊病毒的解药最好是能降解朊病毒 PrPsc 的分子，比如 PROTAC 分子；次一点的话是影响朊病毒 PrPsc 与正常蛋白 PrPc 结合的分子。 原理大家都懂，方法也现成，做吗？ 没有人力、物力、财力。 现代医药已经不是“我有一个好想法”就能做出成果的年代，而是往下筛选发掘才能出成果的庞大产业，没有支持很难做出突破性结果。 高中生能做的话……做条蜈蚣吧，手多干活快。 评论区对 PROTAC 的计算机模拟很感兴趣，我举个例子： 2022 年 2 月 9 日，CelerisTx 宣布与德国默克（Merck KGaA）达成一项研究合作协议，利用 CelerisTx 基于图形的人工智能（AI）技术平台，发现和设计新型小分子结合剂和双功能蛋白降解剂。 PROTACs 技术和分子胶（molecular glues）正成为新药研发的热点之一。CelerisTx 开发的Celeris One 平台是一个能预测生物分子相互作用的发现引擎，可生成符合相关降解剂成功标准的化合物，并将这一知识扩展到合成和生化验证。这一发现引擎的应用有望简化强效降解剂的发现方式，同时提高上游研发的生产力。 所以计算引导药物开发正在不断推进，未来会大大降低人力物力，只是现在还需要让子弹再飞一会儿。 阅读原文
