2.1  PROTAC的设计及优势

目前已报道的基于PROTAC降解的蛋白包括：蛋白激酶^[22]（RIPK2、BTK、BCR⁃ABL、CDK2/4/6/9、PI3K、BTK、Fak、ERK1/2、HER2、c⁃Met、TBK1等）、核受体^[23]（AR，ER）、表观遗传蛋白^[24]（PCAF/GCN5）、神经退行性疾病相关蛋白^[25]（Tau蛋白）、抗凋亡蛋白、转录因子、支架蛋白、细胞因子、病毒相关蛋白等。

作为一种新的治疗策略，PROTAC扩大了可成药靶点的范围，以及其具有催化作用，可提高选择性、活性和安全性，可有效降解多种突变体靶蛋白，克服耐药性并具备潜在广谱性等优势得到了广泛应用。

2.2  PROTAC技术存在的问题

虽然PROTAC具有很好的靶向降解活性，但PROTAC的相对分子量通常超过1000 Da，导致其药代动力学性质较差，给药后难以被吸收。更为重要的是，PROTAC存在一定的脱靶效应。此外，一些蛋白在一定水平上的表达有助于维持机体基本的生理功能，靶标蛋白的过度降解，可能会影响机体的正常生理活动。

3.1  基于天然产物及其衍生物的PROTAC

天然产物通常通过多个靶标相互作用而产生活性，但其与靶标的亲和力较弱。PROTAC可以有效、特异性地降解靶蛋白，并且可以在较低剂量下与靶蛋白结合，这可能是一种有效的策略以鉴定天然产物不可检测的靶点。因此，基于天然产物设计的PROTAC具有较强的蛋白质降解潜力，这些天然产物包括激素、黄酮、生物碱、萜类和微生物代谢产物等。

图1  天然产物及其PROTAC结构

Fig.1  Structures of  natural products and their corresponding PROTACs

3.2  PROTAC技术用于天然产物靶标鉴定

Wu等^[49]从中药千金子中获得了一系列千金烷二萜类化合物，其中13（图2）具有最强的抗炎活性，且毒性较低。

图2  二萜类结构及其PROTAC

Fig.2 Structures of diterpenes and its PROTAC

Li等^[50]将青蒿素二聚体16（图3）作为PROTAC分子的靶头，利用E3连接酶配体沙利度胺以不同长度的Linker合成了一系列PROTAC。

图3  青蒿素二聚体结构及其PROTAC

Fig.3  Structures of artemisinin dimer and its PROTAC

植物来源的2-乙酰基呋喃萘醌（18，图4）具有显著的抗癌活性。Hanafi等^[51]等为了探究18的作用机制，设计了多个系列的PROTAC分子，发现化合物19（图4）强效诱导ZFP91降解，且此过程不能被18竞争，因此化合物19的抗肿瘤活性部分依赖于ZFP91蛋白的降解。

图4  化合物18结构及其PROTAC

Fig.4  Structures of compound 18 and its PROTAC

Chen等^[52]基于吴茱萸碱已报道的衍生物21（图5），以10位羟基作为连接位点，通过不同长度的烷基连接E3连接酶配体来那度胺，成功设计了一系列PROTAC分子。

图5  吴茱萸碱结构及其PROTAC

Fig.5  Structures of evodiamines and their PROTACs

本文综述了PROTAC技术在天然产物靶标鉴定中的应用，这些天然产物包括来源于激素、黄酮、生物碱、萜类、维生素、以及微生物代谢产物的天然产物，进一步说明将天然产物设计成PROTAC用于改善天然产物选择性，降低毒副作用以及提高成药性的可能性。以及将天然产物设计成PROTAC，形成可自发降解的双功能分子，基于PROTAC依赖泛素化蛋白酶体降解系统的特性，以天然产物衍生的PROTAC分子为探针，将其原型与PROTAC分子分别处理后的细胞裂解液进行差异蛋白质组学的测定和分析，结合KEGG通路分析等生物信息学方法，从被降解的差异化蛋白质中挑出候选靶蛋白，再通过体外靶点验证方法如MST、CETSA、DARTS、RNAi技术、体内靶点相关通路验证等实验进一步确证该天然产物的作用靶点。

基于PROTAC的方法将是目前天然产物靶标鉴定方法的一个重要补充，可以为天然产物的靶点鉴定提供新方法，并可用于发现已知药物作用的新作用靶点。