伪对称蛋白质纳米笼的分层设计

学术背景 蛋白质自组装是生物系统中普遍存在的现象,其功能多样,从结构支持到生化反应调控。尽管近年来在蛋白质设计领域取得了显著进展,但现有的自组装蛋白质结构通常依赖于严格的对称性,这限制了其尺寸和复杂性的进一步提升。为了突破这一限制,研究人员从细菌微室和病毒衣壳中的伪对称性(pseudosymmetry)中获得灵感,开发了一种层次化的计算方法,用于设计大型伪对称自组装蛋白质纳米材料。这一研究旨在通过打破严格对称性的限制,设计出更大、更复杂的蛋白质纳米笼(nanocages),从而扩展自组装蛋白质结构的多样性。 论文来源 该研究由来自University of Washington的Quinton M. Dowling、Young-Jun Park、Chelsea N. Fries等研究人员共同...

杜氏肌营养不良症相关突变的结构解析

学术背景 杜氏肌营养不良症(Duchenne Muscular Dystrophy, DMD)是一种严重的X连锁隐性遗传病,主要表现为进行性肌肉萎缩,最终导致早逝。DMD的病因是编码肌营养不良蛋白(dystrophin)的基因发生突变,导致该蛋白无法正常表达。肌营养不良蛋白与肌细胞膜上的其他蛋白质共同形成肌营养不良蛋白-糖蛋白复合物(Dystrophin-Glycoprotein Complex, DGC),该复合物在细胞外基质(ECM)与细胞骨架之间起桥梁作用。尽管DGC在肌肉功能中至关重要,但其分子结构长期以来一直未被完全解析。本研究通过冷冻电镜技术(cryo-EM)解析了兔骨骼肌中DGC的天然结构,并结合生化分析揭示了其复杂的分子构型,为理解DMD的分子病理机制提供了重要线索。 论文来...

通过程序化对称性破缺设计的四组分蛋白质纳米笼

四组分蛋白质纳米笼的设计:通过程序化对称性破缺实现 学术背景 蛋白质纳米笼(protein nanocages)是一类具有高度对称性的蛋白质组装体,广泛应用于疫苗开发、药物递送和纳米材料设计等领域。自然界中的病毒通常通过对称性破缺(symmetry breaking)来构建复杂的结构,尤其是高三角数(higher triangulation number, T)的二十面体(icosahedral)结构。然而,自然界中尚未发现通过对称性破缺构建的四面体(tetrahedral)或八面体(octahedral)高T数结构。为了探索这一领域,研究人员提出了一种通用的设计策略,通过伪对称化(pseudosymmetrization)三聚体构建块,构建高T数的四面体、八面体和二十面体纳米笼。 论文来源...

通过抑制戊糖磷酸途径激活巨噬细胞清除淋巴瘤细胞

学术背景 肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)是癌症研究中的一个重要领域,肿瘤细胞通过与周围非肿瘤细胞的相互作用,影响疾病的进展和治疗反应。肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-Associated Macrophages, TAMs)在肿瘤生长、血管生成和免疫抑制中扮演了关键角色。近年来,代谢调控在巨噬细胞功能中的作用逐渐受到关注,尤其是葡萄糖代谢和线粒体代谢对巨噬细胞极化和活性的影响。然而,磷酸戊糖途径(Pentose Phosphate Pathway, PPP)在TAMs中的功能及其对免疫调控的影响尚未被充分研究。 本研究由Anna C. Beielstein等学者进行,旨在探讨PPP抑制对巨噬细胞吞噬淋巴瘤细胞能力的影响,并揭示其背后的代谢和免疫调控机制。研...

基于结构导向的选择性酪蛋白溶解蛋白酶P激动剂作为抗葡萄球菌剂的开发

基于结构导向开发选择性酪蛋白水解蛋白酶P激动剂作为抗金黄色葡萄球菌药物的研究 学术背景 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种常见的革兰氏阳性病原菌,能够引发多种人类感染,包括皮肤和软组织感染。随着耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的广泛传播,抗生素的使用频率增加,导致耐药性问题日益严重。然而,由于抗生素研发成本高昂且利润较低,大型制药公司对抗菌药物的研发兴趣逐渐减弱。因此,寻找新的抗菌靶点和开发有效的抗生素成为当前的重要挑战。 酪蛋白水解蛋白酶P(Caseinolytic protease P, ClpP)是一种在细菌和人类中高度保守的丝氨酸蛋白酶,在蛋白质质量控制中发挥关键作用,通过降解错误折叠的蛋白质来维持细胞稳态。ClpP的失调已被证明会影响多种病原菌的...

早产儿肠道微生物群在脑病中的作用

早产儿肠道微生物群在脑病中的作用

早产儿肠道微生物群与脑病的关系:一项综合性研究 学术背景 早产(出生时妊娠不足37周)是全球范围内影响约10%妊娠的常见问题。早产儿面临脑发育异常的风险,这种异常被称为早产脑病(Encephalopathy of Prematurity, EOP),可能导致脑瘫、神经发育障碍、自闭症和精神病等严重后果。目前,EOP尚无有效治疗方法,部分原因是早产与脑发育异常之间的机制尚未完全阐明。 在妊娠的第二和第三阶段,脑发育处于关键时期。早产及其伴随的暴露和疾病可能对发育中的大脑造成损伤和发育不良,导致区域性脑生长异常、弥漫性白质病变、皮质和深部灰质(Deep Gray Matter, DGM)发育异常以及结构连接异常。这些EOP的特征在新生儿期的结构性和扩散性磁共振成像(MRI)中可见,并且与随后的神...