分子胶互作干货|从发现、筛选到验证一站式“光热混动”双保险方案

前言     

二元互作：免纯化也能精准测亲和力   

分子胶的核心作用之一是诱导或增强靶蛋白（POI）与泛素连接酶的相互作用，进而触发靶蛋白降解，但部分蛋白难纯化、纯化后不稳定的问题，曾为互作检测带来阻碍。而MST技术实现的免纯化亲和力检测，可直接在裂解液中完成蛋白与分子胶的互作分析，完美解决这一痛点。

北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室屠鹏飞与曾克武团队在eBioMedicine（IF:11.8）上发表题为“Atypical E3 ligase ZFP91 promotes small-molecule-induced E2F2 transcription factor degradation for cancer therapy”的论文，发现中药蟾酥主要活性成分蟾毒灵（Bufalin）具有分子胶的功能，可以有效诱导转录因子E2F2与非典型泛素连接酶ZFP91形成E2F2-ZFP91-蟾毒灵三聚体复合物，进而促进E2F2的泛素化和蛋白酶体途径降解。进行二元互作检测时，作者并未将POI E2F2和泛素连接酶ZFP91纯化出来，而是以细胞裂解液中his-tag E2F2（NanoTemper RED Tris-NTA试剂盒标记）和EGFP-ZFP91作为荧光信号来源，检测与分子胶Bufalin直接互作。

图示：MST检测裂解液中E2F2(POI)和ZFP91(E3)与Bufalin(分子胶)的亲和力

点击查看：北大药学院借助MST技术检测蟾毒灵与E2F2转录因子间的相互作用

Cereblon和VCB是分子胶靶向降解研究中应用最为广泛的E3连接酶。NanoTemper已针对Cereblon和VCB优化出结合protocol，轻松使用SpS或MST完成亲和力测定。

此外，针对CRBN发表文献请参考：Bailey, Henry J., et al. "An engineered cereblon optimized for high-throughput screening and molecular glue discovery." Cell Chemical Biology 32.2 (2025): 363-376.（CRBN）

三元互作：解锁分子胶核心功能     

分子胶通过重塑蛋白质-蛋白质相互作用发挥功能，具体分为两类作用模式：

I型（诱导新相互作用）: 促进原本无内在亲和力的两种蛋白质形成新的复合物。

II型（稳定现有相互作用）：增强天然存在的蛋白质复合物稳定性，调控其生物功能。

因此，三元互作的精准检测，是解析分子胶作用机制的关键。MST和SpS技术在两种模式的研究中，均展现出优异的表征能力。

厦门大学邓贤明团队与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心姜海团队在Nature Biotechnology发表以 “A rapid imaging-based screen for induced-proximity degraders identifies a potent degrader of oncoprotein SKP2” 为题的文章，发掘出新型分子胶降解剂SKPer1，通过MST技术检测到该分子胶可诱导泛素连接酶STUB1和靶标蛋白肿瘤驱动蛋白SKP2的互作，实现对SKP2蛋白的降解。

图示：MST技术检分子胶SKPer1诱导蛋白STUB1和SKP2互作（黄色曲线：SKP2蛋白与STUB不结合；蓝色曲线：体系中含有500uM分子胶SKPer1后，SKP2蛋白与STUB结合）

点击查看：厦大/中科院新文解析|MST分子胶互作实验设计如何卷到“顶刊”

中国医学科学院药物研究所庾石山团队在Advanced science发表以 “Meisoindigo Acts as a Molecular Glue to Target PKMYT1 for Degradation in Chronic Myeloid Leukemia Therapy” 为题的文章，研究甲异靛（Meisoindigo, Mei）作为分子胶靶向降解蛋白激酶膜相关酪氨酸/苏氨酸1（PKMYT1）治疗慢性髓性白血病（CML）的新机制。通过MST检测发现了Mei存在或不存在的情况下E3连接酶TRIM 25和重组PKMYT 1（75-362）之间的结合亲和力，甲异靛的存在让 E3 连接酶TRIM25与PKMYT1的结合亲和力提升了30 倍。

图示：MST检测分子胶Mei促进PKMYT1 (75-362) 与TRIM25结合

值得强调的是，该分子胶是以可逆共价的方式与PKMYT 1结合，仍可通过MST完成，且操作流程简单，不会增加额外成本。

点击查看：微量热泳动MST技术轻松拿捏分子胶三元互作

分子胶可诱导分子伴侣（chaperone）与靶标蛋白（target）之间的相互作用，或直接介导分子胶-靶标相互作用。这些相互作用仅在三元复合物中发生，导致各组分与分子胶的亲和力增强，即内在协同性α（intrinsic cooperativity α）。该参数可通过测定伴侣蛋白或靶蛋白结合分子胶的亲和力变化来表征。

诺华与NanoTemper携手发表在Int. J. Mol. Sci.上的文章Experimental Conditions to Retrieve Intrinsic Cooperativity α Directly from Single Binding Assay Data Exemplified by the Ternary Complex Formation of FKBP12, MAPRE1 and Macrocyclic Molecular Glues，以FKBP 12、MAPRE 1和macrocyclic分子胶为例，利用SpS技术测定协同性α的实验设置。

NanoTemper全流程赋能分子胶药物研发    

分子胶的发现、筛选与验证始终充满挑战，但其为 “不可成药靶点” 的药物开发打开了全新窗口。NanoTemper开发的MST和SpS技术，凭借溶液条件下检测、不依赖分子量变化的优势，可精准表征蛋白与分子胶的二元、三元相互作用，即便面对共价结合分子胶、难纯化蛋白，也能轻松完成可靠检测。

搭配Dianthus高通量筛选平台，支持384孔板上样，兼顾实验效率与操作灵活性，可为分子胶从初筛到开发的全流程，提供精确、高效的表征解决方案。随着MST及光谱位移SpS分子互作技术的持续优化与广泛应用，分子胶作用机制解析与研发筛选更具实操性，有望加速更多分子胶药物脱颖而出，为肿瘤等疾病治疗带来新突破。

药物发现案例：

Proximity Inducers in Drug Discovery-A Perspective on Cooperativity

NanoTemper技术指南：How to build an effective protein-degrader

Eurofins应用案例：High Throughput Spectral Shift A New Hit Finding Strategy for Binder and Molecular Glue Identification