细胞间收缩力通过Notch-MVP介导的核药物外排减弱化疗敏感性

学术背景 化疗耐药性是癌症治疗面临的主要挑战之一。传统研究多聚焦于生化机制(如药物外排泵、DNA修复等),但近年来生物力学因素在肿瘤进展和耐药性中的作用逐渐受到关注。已有研究表明,肿瘤干细胞(CSCs)和转移性癌细胞往往表现出更强的收缩力,但收缩力与化疗敏感性之间的确切关系存在争议。本研究首次系统揭示了细胞间机械力传导通过Notch-MVP信号通路介导核药物外排的分子机制,为癌症”力学治疗”(mechanotherapeutics)提供了新靶点。 论文来源 本论文由The Hong Kong Polytechnic University Shenzhen Research Institute、Research Institute of Smart Aging等机构的Pengyu Du、Kai...

PARK7/DJ-1通过分子伴侣介导的自噬和特化SNARE复合体实现非常规分泌的机制研究

一、研究背景 帕金森病相关蛋白PARK7/DJ-1(以下简称PARK7)是一种多功能蛋白,在神经退行性疾病、癌症和炎症等多种病理条件下发挥重要作用。尽管缺乏传统的N端信号肽序列,PARK7能在应激条件下被分泌到细胞外,其分泌水平在多种疾病患者的脑脊液和血液中显著升高。然而,PARK7非常规分泌的具体机制长期未明。 先前研究表明,6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的氧化应激可通过自噬途径促进PARK7分泌,但这一过程中PARK7如何被选择性转运至溶酶体腔,以及分泌性自噬溶酶体如何与质膜融合等关键问题尚未解决。本研究旨在揭示: 1. PARK7在氧化应激条件下通过分子伴侣介导的自噬(CMA, chaperone-mediated autophagy)途径转运至溶酶体的分子机制 2. 介导PARK...

使用冷冻电子断层扫描技术对染色质生物分子凝聚体进行定量空间分析

学术背景 生物分子凝聚体(biomolecular condensates)是细胞内通过液-液相分离(LLPS)形成的无膜细胞器,在基因表达、信号传导等关键生物学过程中发挥重要作用。然而,由于传统成像技术的限制,凝聚体内部的高分辨率结构信息长期缺失,这阻碍了对其功能机制的深入理解。染色质(chromatin)作为真核生物细胞核内遗传物质的主要组织形式,其动态凝聚与解聚过程直接影响基因调控,但染色质凝聚体的精细结构和分子排布规律仍不明确。 本研究由Michael K. Rosen团队主导,旨在解决以下关键问题: 1. 如何克服传统冷冻电镜制样技术对液态凝聚体结构的破坏 2. 如何在高密度的凝聚体内部实现单个核小体(nucleosome)的精确定位与取向分析 3. 比较体外重构染色质凝聚体与天然...

DeepRNA-Twist:基于语言模型引导的RNA扭转角预测与注意力-初始网络

一、学术背景及研究动机 随着生命科学与生物信息学的飞速发展,RNA分子结构及其功能研究成为热点领域。RNA不仅仅是基因信息的传递者,更在调控、催化等多种生理过程中扮演关键角色。RNA分子的三维结构直接影响其生物学功能,而RNA结构的精确解析对于基础科学、药物设计、疾病机制研究等均具有重要意义。然而,RNA的序列到结构转换远比蛋白质复杂,不仅因为RNA的骨架有七个主链扭转角(α, β, γ, δ, ε, ζ, χ),而且还涉及复杂的伪扭转角(η, θ),加之非经典碱基对、多重环、三元作用等多样结构因素,使得高精度RNA三维结构预测极具挑战性。 传统的实验测定RNA结构方法如核磁共振(NMR)、X射线晶体学(X-ray crystallography)、冷冻电镜(cryo-EM)手段,不但昂贵且...

解码蛋白质相分离密码:基于语言模型和构象嵌入的PSTP算法助力病理变异解释

一、学术背景与研究意义 近年来,蛋白质液-液相分离(phase separation,PS)作为调控细胞内生物分子的关键机制,受到生命科学领域的广泛关注。相分离不仅推动了无膜细胞器(biomolecular condensates)的形成,还广泛影响着生化反应速率、蛋白质组织与定位,并与癌症和神经变性疾病等重大疾病的发生密切相关。尽管相分离现象的生物学意义逐渐被认识,但其驱动机制和调控密码仍显复杂且难以捉摸,尤其是在驱动相分离的蛋白质区域识别方面,科学界仍然面临诸多挑战。 传统的相分离预测方法,大多依赖已有的蛋白质注释信息或人工设定的特征参数。这些方法虽然在已知蛋白质上表现良好,但面临着对未知蛋白质、变体和不同物种间广泛泛化能力的严重不足。同时,针对蛋白质序列的局部驱动区域(residue-...