[发明专利]一种树状大分子PAMAM-G5-TCO及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种树状大分子PAMAM‑G5‑TCO及其制备方法与应用，属于生物化学技术领域。本发明树状大分子PAMAM‑G5‑TCO为反式环辛烯修饰的聚酰胺PAMAM树状大分子。本发明还公开了一种即时终止靶蛋白降解的连接‑吸附系统，所述系统由可控蛋白水解靶向嵌合体和PAMAM‑G5‑TCO组成，所述可控蛋白水解靶向嵌合体是以四嗪基团为母核的化合物，所述PAMAM‑G5‑TCO通过逆电子Diels‑Alder反应形成PAMAM‑PROTACs，完全吸收可控蛋白水解靶向嵌合体，因此该系统可以在活细胞中终止BET家族蛋白的降解。

技术领域

本发明属于生物化学技术领域，具体涉及一种树状大分子PAMAM-G5-TCO及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，靶向诱导蛋白降解技术(proteolysis targeting chimeras，PROTACs)作为一种新型的药物开发策略，以其独特的作用模式而蓬勃兴起并备受全球学术界和制药工业界的关注。PROTACs技术的最大特点是利用双功能缀合物调控体内蛋白质泛素化降解系统，靶向诱导体内特定蛋白的降解，从而直接下调细胞内蛋白的含量。该技术充分利用体内泛素-蛋白酶体系统实现特异性诱导靶标蛋白降解，解决了诱导蛋白质降解的选择性问题，也有望解决很多传统小分子难以靶向“难成药靶标”的问题。

PROTACs技术开发的初衷是降解传统意义上的“不可成药性”靶标，这类靶标包含了绝大部分骨架蛋白及部分转录因子。而PROTACs属于事件驱动型分子，在靶标蛋白的降解过程中，该技术所具备的催化性降解的特征也给功能性靶标带来了过度降解的风险。目前，降解过程的不可终止而导致的靶蛋白过度降解是PROTACs技术在应用过程中一直未能解决的重要问题之一。

近年来，有大量研究致力于通过引入刺激响应元件来开发可调控的PROTACs。许多细胞内外的刺激信号已被应用于构建可激活的PROTACs，包括：(1)外部光学信号；(2)肿瘤微环境的变化：hypoxia、氧化还原因子(如GSH)和肿瘤中过表达的特异性酶(如组织蛋白酶b，水解酶，脱氢酶等)，该策略能够有效缓解PROTAC药物潜在的组织外副作用。

到目前为止，针对可调控PROTACs研究主要集中于刺激响应元件，以激活型PROTACs为主，而针对终止过程的研究尚是空白。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种树状大分子PAMAM-G5-TCO及其制备方法与应用。本发明的PAMAM-G5-TCO是反式环辛烯修饰的聚酰胺PAMAM树状大分子，其通过逆电子Diels-Alder反应形成PAMAM-PROTACs，完全吸收可控蛋白水解靶向嵌合体，从而完全终止活细胞中的事件驱动型蛋白降解。

本发明可控蛋白水解靶向嵌合体(以下简称：“Tz-PROTACs”)为以四嗪基团为母核的化合物，该化合物可通过生物正交反应来实现靶向蛋白降解的终止调控，进而为终止PROTACs的降解过程提供一种切实可行的方案。

本发明针对事件驱动型蛋白降解过程开发了一种有效的即时终止策略。理想的终止策略需要有较高的反应速率及敏感度，能迅速彻底地清除细胞内亚化学计量的PROTACs分子。为实现这一目的，本发明设计了一个基于PAMAM树状大分子和逆电子Diels-Alder反应(IEDDA)的“连接-吸附”系统：其中PAMAM树状大分子构成了一个完美的支架，其表面可被不同的功能性基团修饰。修饰过的PAMAM树状大分子可以通过生物正交反应吸收PROTACs，理论上IEDDA的高反应速率以及PAMAM分子表面的大量基团可以迅速彻底地清除胞内游离的PROTACs，从而完全终止活细胞中的事件驱动型蛋白降解。

技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供了一种树状大分子PAMAM-G5-TCO，所述树状大分子PAMAM-G5-TCO为反式环辛烯修饰的聚酰胺PAMAM树状大分子，具有如下结构式：