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生物医药产业国际合作大会

2027年4月28-29日|上海
上海国际生物医药合作大会|化阻为导:GRIPs平台如何将激酶抑制剂重构为“分子开关”

上海国际生物医药合作大会|化阻为导:GRIPs平台如何将激酶抑制剂重构为“分子开关”

在传统的药物研发逻辑中,“抑制剂”意味着阻断与关闭。但一项名为GRIPs(基团转移邻近诱导嵌合体)的全新技术,正试图颠覆这一认知:它利用现成的激酶抑制剂,将其改造为精准的“分子定位器”,让激酶从被抑制的对象,转变为可编程的蛋白编辑工具。上海国际生物医药合作大会认为,这不仅是一次技术升级,更是对药物作用逻辑的彻底重构。

一、 逻辑反转:从“占位阻断”到“事件驱动”

传统工具的瓶颈。现有的邻近诱导技术(如PROTAC)严重依赖稀有的“非抑制性结合剂”(即能结合酶但不抑制其活性的分子),这类分子在自然界中极其稀缺,限制了工具的开发广度。

GRIPs的“诱饵”策略。GRIPs的核心在于“基团转移”化学。它由三部分组成:一个酶抑制剂、一个化学手柄、一个目标蛋白(POI)配体。其工作流程并非简单的空间拉近,而是一场精密的“分子手术”:

锚定:抑制剂部分引导分子进入酶的活性位点。

转移:化学手柄与酶表面的特定氨基酸(如半胱氨酸或赖氨酸)发生共价反应,将POI配体“焊”在酶上。

释放:抑制剂部分从活性位点解离,酶恢复催化活性。

编辑:酶仅对身旁被锚定的POI进行特异性修饰(如磷酸化或去磷酸化)。

这一过程将原本用于“阻断”的抑制剂,变成了“定位”的脚手架,实现了从“占位驱动”到“事件驱动”的模式转换。由于酶在编辑完成后即恢复自由,单个酶可循环工作,理论上具备催化放大效应。

二、 技术核心:精准、模块与可编程

精准定位的“共价焊枪”。GRIPs的核心化学手柄是经过设计的活性基团,可识别并共价结合酶表面的特定氨基酸残基。这种“定点焊接”确保了POI配体被锚定在酶的特定位置,从而控制POI进入酶的催化“有效半径”,实现高效且特异性的修饰。这解决了传统邻近诱导技术中,分子“飘忽不定”导致效率低下的问题。

模块化的“即插即用”设计。GRIPs的三个部分(抑制剂、手柄、POI配体)在设计上是模块化的。理论上,只要知道一个酶的抑制剂和一个靶蛋白的配体,就可将它们与标准手柄连接,快速生成一个可编程工具。这极大地扩展了工具的可用库,因为酶抑制剂的数量(>600种)远多于可用于PROTAC的“非抑制性结合剂”。

可编程的生物学输出。通过选择不同的酶(如激酶、磷酸酶、泛素连接酶),GRIPs可实现对POI的多种编辑功能(磷酸化、去磷酸化、泛素化等)。这种“按需编程”的能力,使其成为一个通用平台,可用于研究信号通路、验证药物靶点,甚至开发新型疗法。

图片来源:新药趋势

三、 潜力与挑战:从工具到药物

基础研究的革命。在生物学研究中,精确控制特定蛋白的翻译后修饰(如磷酸化)一直是巨大挑战。GRIPs提供了一种通用的、可编程的方法,可在活细胞中实现“时空特异性”的蛋白编辑,用于揭示关键信号节点的功能,或验证特定修饰与疾病的相关性。

药物发现的范式转变。在靶点验证上,传统方法是敲低/敲除基因或使用抑制剂,这往往影响蛋白的全部功能,难以分辨具体修饰的作用。GRIPs可模拟药物对蛋白的特定修饰效应,提供更精确的因果性证据。更重要的是,它本身可能成为一种新型疗法——“诱导邻近疗法”的升级版,通过编程细胞内的酶,实现对致病蛋白的特异性、局部性编辑,而非全身性抑制。

通往临床的现实阻碍。尽管前景广阔,GRIPs距离成药仍有数道鸿沟:

体内递送:作为较大的、带有共价反应基团的分子,其细胞渗透性、体内稳定性、药代动力学性质需要全面优化。

脱靶风险:虽然“定点焊接”提高了特异性,但酶仍可能修饰邻近的非目标蛋白,或化学手柄与细胞内其他蛋白发生非预期反应,这需要严格的体外和体内安全性评估。

免疫原性:将外源化学手柄“焊”在内源酶上,可能改变酶的构象,引发免疫系统识别和攻击。

结语

GRIPs平台代表了化学生物学与药物研发交叉领域的一次颠覆性创新。它将药物研发中最丰富的“抑制剂”资源,转化为构建下一代精准生物工具的“乐高积木”。从逻辑上,它完成了从“抑制”到“利用”、从“静态阻断”到“动态编程”的根本转变。尽管其成药之路充满未知,但它无疑为理解生命过程的精密调控、开发“细胞外科手术”般的新型疗法,点亮了一条全新的技术路径。未来,能否将这种“可编程”的精确控制从试管带入人体,将是决定其最终价值的关键一跃。

文章来源:新药趋势

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