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PROTAC技术的出现为解决传统小分子药物难以作用的“不可成药化”蛋白靶点提供了巨大潜力。自2017年以来，PROTAC技术迅速发展，从实验室逐步走向产业化，吸引了众多药物研发企业的参与。
在细胞中，蛋白质如果用久了、变形了、功能部分丧失了，就会通过E1和E2结合，活化泛素化酶，之后，E3泛素化酶会对目标蛋白质进行标记。标记之后，经过一个跨越过程，聚泛素化发生，蛋白酶体就会识别这个被标记的蛋白质，将其视为需要清理的蛋白质，并将其降解为碎片蛋白或氨基酸，这些碎片蛋白或氨基酸可以进一步被细胞利用。
PROTAC分子正是基于这一机制发挥作用：它通过双功能结构，一端结合目标致病蛋白，另一端结合E3泛素连接酶，从而将二者桥接在一起。在合适的空间构象下，E3酶即可将泛素分子转移到目标蛋白上，诱导其聚泛素化并最终被蛋白酶体降解。更重要的是，PROTAC分子本身在完成一次降解循环后仍可再次发挥作用，具有类似催化的效果。
如果目标蛋白是致病蛋白，那么通过这种方式就可以将其清理掉。PROTAC技术正是采用了这一机制，对致病蛋白进行清理。例如，在E3泛素蛋白酶和目标蛋白之间，如果没有连接，目标蛋白是不会被降解的，因为它们之间没有任何作用。而我们通过PROTAC将E3 ligase和目标蛋白联系在一起，通过某种适当的空间构型、适当的距离和适当的构象，E3上的泛素就可以适当地标记在目标蛋白上。这个目标蛋白的连接过程，通常是通过其外面裸露的甘氨酸或赖氨酸进行的。之后，经过一个跨越过程，即聚泛素化，蛋白酶体就会识别并降解这个目标蛋白，从而将致病的目标蛋白清除掉。
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