DNA-programmable Protein Degradation: Dynamic Control of PROTAC Activity via DNA Hybridization and Strand Displacement

降级(电信) DNA 流离失所(心理学) 多重位移放大 原位杂交 化学 细胞生物学 生物物理学 生物 计算机科学 生物化学 基因 聚合酶链反应 信使核糖核酸 DNA提取 电信 心理治疗师 心理学
作者
Disha Kashyap,Thomas A. Milne,Michael J. Booth
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2025-x4m7p
摘要

Targeted protein degradation is a powerful therapeutic approach: expanding the druggable proteome, providing enhanced selectivity, and having the ability to overcome conventional resistance mechanisms. A major class of such molecules are proteolysis-targeting chimeras (PROTACs). PROTACs are catalytic heterobifunctional small molecules that simultaneously bind a protein of interest (POI) and an E3 ligase. These PROTACs induce a proximity-dependant ubiquitination of the POI, which causes its subsequent degradation by the ubiquitin–proteasome system. While PROTACs have successfully transitioned from academia to industry, increasing awareness of off-target effects and related toxicities highlight the urgent need for precise control mechanisms over their activity. Achieving this level of control, however, remains challenging with traditional chemistries. DNA nanotechnology, with its unparalleled programmability and structural versatility, presents a powerful tool for achieving such control. Here, we report the design and characterization of oligonucleotide-linked PROTACs (OligoPROTACs). These constructs comprise PROTAC warheads covalently linked to separate, complementary DNA strands, brought together in space via DNA hybridisation. OligoPROTACs are able to degrade the POI in a distance-dependant manner. Furthermore, we demonstrate the first-instance of a dynamic off-switch mechanism for PROTAC activity, enabled by toehold-mediated strand displacement using a third DNA strand. This work highlights the potential of DNA nanotechnology to enhance the safety and functionality of PROTAC systems, paving the way for more refined and translatable therapeutic strategies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Dorren完成签到,获得积分10
1秒前
Chew1q发布了新的文献求助10
1秒前
安详的惜梦完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
壮观的夏蓉完成签到,获得积分0
2秒前
Lucas应助肘子杨采纳,获得10
2秒前
4秒前
4秒前
务实的胡萝卜完成签到 ,获得积分10
4秒前
子车雁开完成签到,获得积分10
5秒前
执着的蜗牛完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
大气的尔蓝完成签到,获得积分10
7秒前
好兆头驳回了852应助
7秒前
kma完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
知性的绮兰完成签到,获得积分10
7秒前
鹿鹿完成签到,获得积分10
8秒前
动听元彤完成签到,获得积分10
8秒前
dq0610发布了新的文献求助10
10秒前
雪花完成签到,获得积分10
11秒前
染墨完成签到,获得积分10
11秒前
复杂雪一完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
星禾吾发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
sily完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
幸运鱼完成签到,获得积分10
13秒前
Duckseid完成签到,获得积分0
14秒前
Yuyu完成签到 ,获得积分10
14秒前
星禾吾完成签到,获得积分10
15秒前
wy.he完成签到,获得积分0
16秒前
赵一丁完成签到,获得积分0
16秒前
所所应助健壮的滑板采纳,获得10
16秒前
东东子完成签到 ,获得积分10
17秒前
木青完成签到,获得积分10
17秒前
星河完成签到 ,获得积分10
17秒前
聪明的晓蓝完成签到 ,获得积分10
18秒前
年华发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The politics of sentencing reform in the context of U.S. mass incarceration 1000
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6408041
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8227232
关于积分的说明 17450760
捐赠科研通 5460938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885857
邀请新用户注册赠送积分活动 1862242
关于科研通互助平台的介绍 1701980