1 月 17 日消息,今日,一项由中国科学家主导的研究成果在国际生命科学领域顶级期刊《细胞》上发表。
该项研究由中国科学院化学研究所研究员汪铭团队完成,其核心在于发展了一种名为“超分子靶向嵌合体(SupTAC)”的新技术,首次在活体动物模型中实现了对特定致病蛋白质的时空精准降解,为相关疾病的干预与新药研发提供了潜在的全新工具。

蛋白质是生命活动的主要执行者,其功能与含量需要被精密调控。当某些蛋白质在错误的时间或位置异常积累时,就可能引发疾病。因此,如何精准清除这些“致病蛋白”一直是生命科学领域的重大挑战。
此前,以 PROTAC 为代表的靶向蛋白质降解技术通过小分子药物将靶蛋白与细胞内天然的“垃圾处理系统”(泛素-蛋白酶体系统)连接起来,促使其降解,但这类技术在活体应用中存在作用范围宽泛、难以在特定时间和组织内精准起效等局限性。
针对这些关键瓶颈,汪铭团队从超分子化学的思路出发,构建了一种纳米尺度的“超分子球”作为载体。研究人员在这个稳定结构的表面,同时组装了两种功能“触手”:一种用于识别并结合需要清除的靶蛋白,另一种则用于招募标记蛋白质使其降解的 E3 泛素连接酶。这种设计能够将致病蛋白与降解系统拉近,从而启动细胞自身的清除程序。通过调整超分子球的表面特性,可以控制其进入特定的组织或器官;此外,研究团队还引入了一种“生物正交激活”的化学控制策略,即对靶向“触手”进行化学锁定,只有在给予特定外部触发信号后,整个降解程序才会启动,从而实现了时间上的精准控制。
研究历经近三年时间,论文在 2024 年 11 月投稿后,经历了多轮修改与补充实验,才最终得以发表。其中,为了回应审稿人关于“超分子球是否确实进入了目标细胞”的关键质疑,团队耗时三个多月,完成了操作复杂的高难度验证实验。
汪铭研究员表示,这项研究得益于化学所在分子科学和化学生物学方面的长期积累,是化学与生命科学深度交叉融合的产物。他认为,面对人类健康的重大挑战,学科边界的融合已成为大势所趋。
附论文地址:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.12.007