威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们已经开发出一种利用细胞自身的回收机制来破坏引起疾病的蛋白质的方法，这种技术可以产生全新的药物。例如，某些癌症与异常蛋白质或过量的正常无害蛋白质有关。通过消除它们，研究人员相信他们可以治疗疾病的根本原因并恢复细胞中的健康平衡。
这项新技术建立在研究人员和制药公司更早的策略基础上，以去除细胞内残留的蛋白质，并在此系统上扩展以包括肝细胞外部或表面的蛋白质。
“过去，开发新药时，我们经常需要找到一种与目标蛋白质结合并改变蛋白质功能的分子。但是，与疾病相关的许多潜在蛋白质其功能无法轻易阻断，威斯康星大学麦迪逊分校的药理学教授唐卫平说，他领导了这项新研究。“有了针对性的蛋白质降解策略，我们就可以追求其中的许多蛋白质。”
唐与威斯康星大学麦迪逊分校医学院的同事一起，在实验室培养的肝细胞的概念验证实验中演示了这种新方法。他们能够中和多种细胞外蛋白质，包括与癌症相关的蛋白质EGFR。科学家们于3月4日在ACS中央科学杂志上发表了他们的发现。
该技术的工作原理类似于城市的垃圾收集系统。抗体将用于破坏的标签附加到特定蛋白质上，将其标记为不需要的。肝细胞上的穿梭蛋白可以当作一种垃圾车，识别这些标记，吞噬蛋白，然后将其运送到细胞的蛋白消化室，从而将蛋白分解成可重复使用的部分。
在过去的几年中，包括Tang小组在内的许多研究人员已经开发出了工具，可以选择性地靶向破坏细胞内发现的某些细胞蛋白，称为PROTAC。目前，多种基于PROTAC的药物正在临床试验中，以治疗几种癌症。
Tang实验室现在正在将靶标范围扩大到在肝细胞外或肝细胞表面发现的其他蛋白质。他们转向了溶酶体，它是细胞的一个区室，可以消化并破坏各种物质，包括细胞从外部吞噬的物质。由于肝脏是分解体内蛋白质的主要器官，因此它是选择性降解不需要的蛋白质的理想组织。
为了获得溶酶体，研究人员依靠了名为ASGPR的溶酶体穿梭机。航天飞机主要存在于肝细胞表面。它识别蛋白质上的某些糖，并将蛋白质输送至溶酶体进行消化。
为了帮助鼓励ASGPR识别并帮助破坏引起疾病的蛋白质，早期研究的研究人员了解到，它们可以在蛋白质上结合三种特定的糖。但是首先，他们必须弄清楚如何将它们连接到他们想要消除的蛋白质上。
Tang的研究小组专注于抗体，抗体是理想的候选抗体，因为它们可以识别并结合特定的蛋白质。研究小组将能够激活ASGPR的含糖标签与一种抗体结合在一起，该抗体可以追踪他们希望破坏的特定蛋白质。这样，科学家们可以利用这种高度针对性的垃圾收集系统将蛋白质穿梭到肝细胞的溶酶体中。
他们针对多种蛋白质(包括EGFR)测试了他们的技术，这些蛋白质会产生过量的肿瘤。通过将含糖标签附加到EGFR抗体上，科学家们能够消耗掉大量蛋白质，这些蛋白质原本会积聚在实验室中生长的癌细胞肝细胞外。
Tang的实验室现在正在努力通过提高ASGPR方法的效率来改进该方法，并扩大其破坏其他类型细胞表面蛋白质的策略。他们也有兴趣与其他研究人员合作，以帮助他们测试各种疾病相关蛋白的去除。
唐说：“我相信我们还有一个美好的未来，但是我们需要投入资源和时间来进一步研究蛋白质降解策略。”