cGAS-STING通路影响着肿瘤细胞的各个阶段，包括细胞癌变到转移。激活cGAS被认为是潜在可靠的治疗癌症的策略。近日，哈佛医学院的Wenyi We报道了使用First-in-class DUBTAC激活cGAS（doi: 10.1002/anie. 202415168），推进了DUBTAC技术的发展。
背景
与蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）通过降解致病蛋白相反，去泛素蛋白酶靶向嵌合体（DUBTAC）通过去泛素化酶稳定目标蛋白质，使原有功能恢复来治疗疾病。目前使用DUBTAC技术稳定的目标蛋白非常有限，并且去泛素化酶小分子配体目前只有EN523。
配体初步筛选
EN523的结构可以分为三个模块，左边杂芳环，中间环，右侧共价弹头。对这三个部分的变化来优化与OTUB1结合情况。通过质谱检测结果可以看到MS5105与OTUB1有更高的结合率，化合物2略优于EN523，其他分子的结果比EN523差。
配体系统对比
首先考察了对MS5105和EN523稀释不同的比例在1小时与OTUB1的结合情况。MS5105（100：1）与EN523（250：1）具有相近的结合效果，说明了MS5105结合更有效。结合速率实验表明了并且MS5105结合速度也更快。
稳定性实验测试了MS5105和EN523在0.01 M HCl甲醇溶液中的变化情况。EN523在96小时后分解了50%以上，而MS5105并未观察到明显的分解。另外MS5105还显著提高了水溶性（MS5105为31.4 mg/mL，EN523为0.8 mg/mL），这可能是由于在共价弹头中引入了极性⼆甲氨基基团导致的。
对于OTUB1 C23S突变体，MS5105可以有效结合，而对其他半胱氨酸残基（C91）没有结合作用。而EN523对OTUB1 C23S突变体没有结合作用。另外MS5105不影响OTUB1将四泛素底物转化为变成单泛素，表明MS5105不抑制 OTUB1的去泛素化酶活性。总的来说，MS5105作为OTUB1的共价配体，具有更优异的活性，稳定性和水溶性。
参考EN523的连接策略，通过酸或者酰胺连接5-甲基噻吩基团，设计出两个系列的化合物（Q系列和G系列）。在CFBE41o-4.7 ΔF508-CFTR细胞的测试中发现MS6178比NJH-2-057的效果提升10倍。这充分证明了MS5105配体的优势。
首创cGAS DUBTAC的发现
cGAS拮抗剂G140与G108较为相似，因此可以参考G108的共晶结构，并且其活性是目前报导最高的。基于G140设计出了4个系列化合物。通过对增加cGAS蛋白水平的测试，发现H8 (MS7829)和Z8（MS8588）是最有效的。
对MS7829和MS8588进一步测试发现，其对cGAS的稳定呈浓度依赖，并且在3小时内呈时间依赖。MS7829和MS8588不影响cGAS的 mRNA水平，排除了这些化合物可能通过调节转录来影响cGAS蛋白水平。
总结
目前DUBTAC可选择的配体有限，极大限制了该领域的发展。作者基于已有的配体进行优化，得到了效果更好的配体MS5105，并且基于此配体开发出了首创cGAS DUBTAC，并且MS7829和MS8588对cGAS呈浓度，时间依赖并且不影响cGAS mRNA 水平，为癌症治疗提供了新思路。
参考文献doi: 10.1002/anie.202415168
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