PROTAC-DB：PROTAC的在線數(shù)據(jù)庫(kù)

蛋白降解靶向嵌合體(Proteolysis-Targeting Chimeras, PROTACs) 是一種新的具有良好前景的藥物類(lèi)型，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于啞鈴，通過(guò)一個(gè)連接子(linker)連接 “靶蛋白的配體”以及“E3泛素連接酶的招募配體”，即泛素-蛋白酶體系統(tǒng)選擇性降解靶蛋白。已成為一種新型治療技術(shù)，具有優(yōu)于傳統(tǒng)抑制策略的潛在優(yōu)勢(shì)。

今天講一篇浙江大學(xué)侯廷軍教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表在Nucleic Acids Research期刊上的關(guān)于PROTAC在線數(shù)據(jù)庫(kù)的文章，文章提名為PROTAC-DB: an online database of PROTACs。PROTAC這項(xiàng)技術(shù)仍日趨成熟，但PROTAC的設(shè)計(jì)仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。為了促進(jìn)PROTAC的合理設(shè)計(jì)，文章提出PROTAC-DB，這是一個(gè)基于Web的開(kāi)放訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，它集成了PROTAC的結(jié)構(gòu)信息和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

目前，PROTAC-DB包括1662個(gè)PROTAC，202個(gè)彈頭（靶向目標(biāo)蛋白質(zhì)的小分子），65個(gè)E3配體（能夠募集E3連接酶的小分子）和806個(gè)接頭，以及它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物學(xué)活性和理化性質(zhì)。除了彈頭和E3配體的生物活性外，PROTAC-DB還提供PROTAC的降解能力，結(jié)合親和力和細(xì)胞活性。

數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢和瀏覽

為了方便對(duì)PROTAC-DB中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，作者提供了檢索和瀏覽工具。在檢索工具上，PROTAC-DB可以進(jìn)行基于文本的檢索和基于結(jié)構(gòu)的檢索?；谖谋镜乃阉魇窃谡麄€(gè)PROTAC-DB中進(jìn)行搜索的一種簡(jiǎn)單方式，只需輸入單個(gè)術(shù)語(yǔ)，如目標(biāo)名稱、化合物名稱或ID。對(duì)于基于結(jié)構(gòu)的搜索，用戶可以在ChemDoodle編輯器中輸入SMILES字符串、上傳MOL/SDF文件或繪制分子草圖。導(dǎo)入自編輯的分子后，可以從三個(gè)搜索選項(xiàng)(similarity、substructure或exact)中選擇一個(gè)。在相似性搜索中，利用類(lèi)FCFP指紋中的位向量Morgan指紋來(lái)計(jì)算兩個(gè)分子之間的Tanimoto相似度。可以選擇數(shù)據(jù)集(PROTAC、彈頭、E3配體或Linker)進(jìn)行搜索。

瀏覽工具將PROTAC-DB中的數(shù)據(jù)歸納為兩類(lèi)：“目標(biāo)瀏覽”和“化合物瀏覽”。目標(biāo)瀏覽將在“PROTAC”、“彈頭”、“E3配體”和“Linker”類(lèi)別選項(xiàng)卡下顯示目標(biāo)蛋白質(zhì)的名稱列表，點(diǎn)擊列表中選定的蛋白質(zhì)將跳轉(zhuǎn)到與該蛋白質(zhì)相對(duì)應(yīng)的所有化合物的列表?；衔餅g覽主要用于可視化“PROTAC”、“彈頭”、“E3配體”和“Linker”類(lèi)標(biāo)簽下所有化合物的二維結(jié)構(gòu)。此外，在“PROTAC”、“彈頭”和“E3配體”類(lèi)標(biāo)簽下還將展示生物活性。

可視化和過(guò)濾數(shù)據(jù)表中的結(jié)果

查詢或?yàn)g覽結(jié)果顯示為數(shù)據(jù)表，包含2D結(jié)構(gòu)和其他信息，如化合物ID、目標(biāo)蛋白質(zhì)和生物活性(圖2)。點(diǎn)擊該結(jié)構(gòu)的圖像可以獲得放大的圖像。為了幫助用戶精細(xì)化搜索，PROTAC-DB還包含基于物理化學(xué)的過(guò)濾工具屬性(例如分子量、log P、log S、拓?fù)錁O性表面積)，包含了搜索結(jié)果中每個(gè)屬性的最小值和最大值。對(duì)于PROTAC，除了二維結(jié)構(gòu)、化合物ID和靶蛋白外，數(shù)據(jù)表中還顯示了生物活性，包括降解能力、結(jié)合親和力和細(xì)胞活性。該數(shù)據(jù)表可以根據(jù)生物活動(dòng)的值進(jìn)行排序。對(duì)于彈頭和E3配體，搜索結(jié)果中只顯示了初始結(jié)構(gòu)。修改后PROTAC中的結(jié)構(gòu)匯總在其相應(yīng)的詳細(xì)信息頁(yè)面中。此外，數(shù)據(jù)表中還顯示了初始結(jié)構(gòu)的生物活性。同樣，也可以根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行排序。對(duì)于Linker，數(shù)據(jù)表中只顯示了2D結(jié)構(gòu)、化合物ID和目標(biāo)蛋白。結(jié)構(gòu)中的‘R1’和‘R2’分別代表彈頭和E3配體的結(jié)合位點(diǎn)。