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World File Search System三聚体
蛋白质纳米颗粒疫苗可诱导针对 MERS-CoV 的强效中和抗体反应
中东呼吸综合征冠状病毒 (MERS-CoV) 是一种人畜共患的β冠状病毒，可导致人类严重且通常致命的呼吸道疾病。MERS-CoV 刺突 (S) 蛋白是病毒融合剂，也是中和抗体的靶标，因此一直是疫苗设计工作的重点。目前尚无针对 MERS-CoV 的获批疫苗，只有少数候选疫苗进入 I 期临床试验。我们利用计算设计的蛋白质纳米颗粒平台开发了 MERS-CoV 疫苗，该平台已生成针对各种包膜病毒的安全且具有免疫原性的疫苗，包括针对 SARS-CoV-2 的获批疫苗。展示 MERS-CoV S 衍生抗原的双组分蛋白质纳米颗粒可诱导强大的中和抗体反应，并保护小鼠免受小鼠适应性 MERS-CoV 的攻击。电子显微镜多克隆表位图谱和血清竞争试验揭示了由显示融合前稳定的 S-2P 三聚体、受体结合域 (RBD) 或 N 端域 (NTD) 的免疫原引起的主要抗体反应的特异性。RBD 纳米颗粒疫苗引发针对 RBD 中多个非重叠表位的抗体，而由基于 S-2P 和 NTD 的免疫原引发的抗 NTD 抗体则聚集在单个抗原位点上。我们的研究结果证明了双组分纳米颗粒候选疫苗对 MERS-CoV 的潜力，并表明该平台技术可广泛应用于 betacoronavirus 疫苗开发。
鼻内脂质体配方峰蛋白...
摘要：粘膜疫苗接种似乎适合防止SARS-COV-2感染。在这项研究中，我们测试了COVID-19的鼻内粘膜疫苗候选者，该疫苗由阳离子脂质体组成，该阳离子脂质体含有三聚体SARS-COV-2尖峰蛋白和CPG-ODN，CPG-ODN，Toll-Like受体9激动剂，作为辅助物。在体外和体内实验表明该疫苗配方鼻内给药后没有毒性。首先，我们发现皮下或鼻内疫苗接种保护HACE-2转基因小鼠免受野生型（Wuhan）SARS-COV-2菌株的感染，如体重损失和死亡率指标所示。然而，与皮下给药相比，鼻内途径在病毒的肺清除率中更有效，并诱导了较高的中和抗体和抗S IgA滴度。此外，鼻内疫苗接种为关注的伽马，三角洲和Omicron病毒变体提供了保护。Furthermore, the intranasal vaccine formulation was superior to intramuscular vaccination with a recombinant, replication-deficient chimpanzee adenovirus vector encoding the SARS-CoV-2 spike glycoprotein (Oxford/AstraZeneca) in terms of virus lung clearance and production of neutralizing antibodies in serum and bronchial alveolar lavage (BAL).最后，鼻内脂质体配方促进了先前肌肉内疫苗接种与牛津/阿斯利康疫苗诱导的异源免疫力，该疫苗比同源免疫更强大。
2019年和2021年国际Alport综合征研讨会
在1927年，南非医师亚瑟·塞西尔·阿尔波特（Arthur Cecil Alport）描述了一个遗传性肾脏疾病的英国家庭，比女性更严重地影响男性，有时与听力损失有关。在1961年，采用了同名名称Alport综合征。在20世纪后期发现了负责该疾病的三个基因：分别针对IV型胶原蛋白的α3，α4，α4，α4，α4，α5多肽链编码的COL4A3，COL4A4和COL4A5。这些链组装成在肾小球基底膜中形成IV型胶原蛋白的异三聚体。科学家，临床医生，患者代表及其家人以及制药公司参加了2019年10月22日至26日在意大利锡耶纳举行的2019年国际Alport综合症研讨会，以及2021年11月30日至12月30日的在线研讨会。主要主题包括：重新命名，承认需要确定能够反映相当大的临床变异性的适当术语；提高分子诊断率的策略；从单基因到二元形式的基因型 - 表型相关性；新的治疗剂和新的治疗方法；和基因疗法使用基因编辑。在锡耶纳神奇的中世纪环境中建立的特殊协作气候继续在2021年的在线研讨会上。的条件，目的是确定治愈ALPORT综合征的治疗方法。
两种冠状病毒病‐19重组
严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 因其高致病性和侵袭性而对全球构成威胁，在过去 2 年中已导致全球数百万人死亡。时至今日，冠状病毒病 (COVID-19) 大流行仍在威胁生命并引起全球严重担忧。冠状病毒是球形的有包膜病毒，其基因组由约 30 kb 的单链正义 RNA (+ssRNA) 组成，具有 5' 帽和 3' 聚腺苷酸尾巴。典型 CoV 的基因组包含六个或更多开放阅读框 (ORF)。第一个 ORF（ORF1a/b）覆盖整个基因组的约 66%，编码 16 种非结构蛋白（nsp1 – 16），主要参与病毒复制。其余 ORF 覆盖 3' 末端附近基因组的三分之一，编码刺突 (S)、膜 (M)、包膜 (E) 和核衣壳 (N) 蛋白，这些蛋白是病毒形成及其传染性所必需的主要结构蛋白。1 S 糖蛋白的同源三聚体在病毒表面形成刺突，并负责与宿主细胞受体结合。病毒的高传染性是由于这种蛋白质对血管紧张素转换酶 2 (ACE-2) 受体具有高亲和力。2 M 蛋白含有三个跨膜结构域并覆盖核衣壳，形成病毒体的形状并支持膜曲率。E 蛋白参与病毒聚集和释放，也参与病毒致病机制。N 蛋白有两个与病毒基因组结合的结构域，它还能抵消干扰素 (INF) 的抗病毒作用。3
小分子结合的丙链蛋白酶受体的晶体结构
Apelin受体（APJR）属于A类G蛋白偶联受体（GPCR）组，该组与心脏发育，心血管稳态和心脏收缩密切相关[1,2]。APJR信号通路的激活可以减轻或治疗许多与心血管相关的疾病，例如心力衰竭和高血压（图1）。许多制药公司，例如Amgen，BMS和Sanofi，都试图开发有效的APJR激动剂配体；但是，到目前为止，还没有成功销售药物。要开发APJR的新激动剂，尤其是小分子药物，了解小分子结合模式的分子机制至关重要。To investigate the molecular mechanism of a small- molecule ligand, we chose a potent small-molecule agonist, (1S,2R)-N-(4-(2,6-dimethoxyphenyl)-5-(6- methylpyridin-2-yl)-4H-1,2,4-triazol-3-yl)-1-hydroxy- 1-（5-甲基吡啶蛋白-2-基）丙烷-2-磺酰胺（称为CMPD644），类似于开发用于治疗心力衰竭的临床阶段药物候选药物（美国专利WO2016187308A1，AMGER INC。）。经过几轮优化后，我们通过冷冻方法在复合物中获得了CMPD644结合的APJR结构，其下游异三聚体G A I G BG [3]。有趣的是，我们观察到来自一个Cryo-EM数据集的两种类型的APJR-GI耦合化学测定法。二聚体APJR和单体APJR采用2：1和1：1（受体：G蛋白）化学计量比（图2）。这提供了第一个直接的结构证据，表明配体结合和G蛋白偶联APJR信号复合物中同型和单体共存。了解小分子配体结合
稀有的GPR37L1变体揭示了GPR37L1与焦虑和偏头痛
GPR37L1是一种孤儿受体，通过异三聚体G蛋白耦合以调节生理功能。由于其在人类中的作用尚未完全定义，因此我们使用了一种无偏的计算方法来评估罕见的G蛋白偶联受体37样受体1（GPR37L1）遗传变异的临床意义，在51,289个全伴有的遗传序列中，来自DiscoveHR COHORT的51,289个全效序列。罕见的GPR37L1编码变体是根据预测的致病性进行了归因的，并通过序列内核关联测试进行了分析，以揭示与癫痫和偏头痛等疾病诊断型代码的显着关联。由于关联并未证明因果关系，因此在SK-N-MC细胞中对罕见的GPR37L1变体进行了分析，以评估潜在的信号差异和致病性。值得注意的是，与野生型受体相比，受体变体具有不同的能力，可降低cAMP水平，激活有丝分裂原激活的蛋白激酶（MAPK）信号传导和/或响应于对激动剂prosaptide（TX14（a））的受体表达上调。除了信号变化外，GPR37L1的敲除（KO）或某些稀有变体的表达改变了细胞胆固醇水平，这也通过激动剂TX14（a）通过激活MAPK途径而受到急剧调节。最后，为了模拟在大型患者队列中发现的稀有胡说变体的影响，生成了缺乏GPR37L1的KO小鼠系。尽管KO动物并未补充急性偏头痛表型，但这种受体的丧失会导致慢性偏头痛经常看到的与焦虑相关疾病的性别变化。总的来说，这些观察结果定义了与人群中与神经精神病有关的罕见GPR37L1变体的存在，并确定了导致病理过程的信号变化。
识别蛋白质复合物中动态区域的策略：趋化性受体信号状态中的甲基化伴随灵活性变化
• 受体在未甲基化状态与甲基化状态下表现出更大的 ns 时间尺度动态 • 甲基化螺旋 2 可能参与增加未甲基化状态的灵活性 • 动态发生在受体的两种状态下的多个时间尺度上 摘要 细菌化学受体以阵列形式排列，螺旋受体排列为二聚体的三聚体，与组氨酸激酶 CheA 和偶联蛋白 CheW 偶联。配体与外部结构域结合会抑制激酶活性，从而导致游泳行为改变。对持续刺激的适应涉及特定谷氨酸残基的可逆甲基化和去甲基化。然而，信号通过螺旋受体传播到组氨酸激酶的确切机制仍然难以捉摸。受体胞质结构域的动力学被认为在信号转导中起重要作用，目前的模型提出受体不同区域存在逆动态变化。我们假设适应性修饰（甲基化）通过稳定部分有序域来控制动力学，这反过来又调节激酶 CheA 的结合。我们使用固态 NMR 研究了化学受体甲基化和非甲基化状态之间的动力学差异。未甲基化受体 (CF4E) 相对于甲基化模拟物 (CF4Q) 显示出更大的灵活性。甲基化螺旋 1 (MH1) 在甲基化受体中已被证明是灵活的。我们的分析表明，除了 MH1 之外，甲基化螺旋 2 在未甲基化受体中也变得灵活。此外，我们已经证明受体的两种状态都具有刚性区域和具有中间动力学的片段。研究中用于识别动态区域的策略适用于具有内在无序性和跨多个时间尺度的动力学的广泛蛋白质和蛋白质复合物。
ChAdOx1 nCoV-19 疫苗对抗 SARS-CoV-2 的安全性和免疫原性：1/2 期、单盲、随机对照的初步报告
方法 我们在英国的五个试验点进行了一项 1/2 期单盲随机对照试验，试验对象是表达 SARS-CoV-2 刺突蛋白的黑猩猩腺病毒载体疫苗 (ChAdOx1 nCoV-19)，对照组是脑膜炎球菌结合疫苗 (MenACWY)。18-55 岁健康成年人，无实验室确诊的 SARS-CoV-2 感染史或 COVID-19 样症状，随机分配 (1:1) 接受 ChAdOx1 nCoV-19（剂量为 5 × 10¹⁰ 病毒颗粒）或 MenACWY（单次肌肉注射）。五个试验点中的两个试验点对方案进行了修订，允许在接种疫苗前使用预防性扑热息痛。 10 名参与者被分配到非随机、非盲的 ChAdOx1 nCoV-19 初免-加强接种组，接种两剂疫苗，加强疫苗在第一剂接种后 28 天接种。使用针对三聚体 SARS-CoV-2 刺突蛋白的标准化总 IgG ELISA、多重免疫测定、三种活体 SARS-CoV-2 中和试验（50% 斑块减少中和试验 [PRNT 50 ]；微量中和试验 [MNA 50 、MNA 80 和 MNA 90 ]；和 Marburg VN）和假病毒中和试验评估基线和接种疫苗后的体液反应。使用离体干扰素-γ 酶联免疫斑点测定法评估细胞反应。共同主要结果是评估疗效（以有症状的病毒学确诊的 COVID-19 病例来衡量）和安全性（以严重不良事件的发生来衡量）。分析是在接种疫苗的参与者中按组分配进行的。安全性是在接种疫苗后 28 天内评估的。在这里，我们报告了关于安全性、反应原性以及细胞和体液免疫反应的初步发现。该研究正在进行中，并在 ISRCTN 注册，编号为 15281137，并在 ClinicalTrials.gov 注册，编号为 NCT04324606。
从可解释的人工智能中了解 CRISPR-Cas9 sgRNA 效率的量子生物学见解
1 计算和预测生物学，生物科学，橡树岭国家实验室，美国田纳西州橡树岭 2 田纳西大学诺克斯维尔分校布雷迪森跨学科研究与研究生教育中心，美国田纳西州橡树岭 3 合成生物学，橡树岭国家实验室，美国田纳西州橡树岭 4 计算科学与工程，橡树岭国家实验室，美国田纳西州橡树岭 本稿件由 UT-Battelle, LLC 根据与美国能源部签订的合同编号 DE-AC05- 00OR22725 撰写。美国政府保留；并且出版商在接受文章发表时，承认美国政府保留非独占的、已付费的、不可撤销的全球许可，可以为美国政府的目的出版或复制本稿件的已出版形式，或允许他人这样做。能源部将根据能源部公共访问计划 ( http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan ) 向公众开放这些联邦资助研究的成果。摘要：CRISPR-Cas9 工具已经彻底改变了实验室的基因操作能力。经验法则仅针对少数模型生物建立，而 sgRNA 效率的机制基础仍然知之甚少。这项工作建立了一个使用量子化学张量生成的新特征集和新公共资源，用于解释和预测 sgRNA 效率。sgRNA 效率的特征工程是使用可解释的人工智能模型；迭代随机森林 (iRF) 执行的。通过对大肠杆菌 sgRNA 的位置特异性序列的定量属性进行编码，我们确定了细菌物种中 sgRNA 设计的重要性状。此外，我们还表明，将位置编码扩展到碱基对、二聚体、三聚体和四聚体序列的量子描述符可以捕获目标 DNA 局部和邻近核苷酸中复杂的相互作用。这些特征凸显了大肠杆菌和智人基因组之间 CRISPR-Cas9 sgRNA 动力学的差异。这些新颖的 sgRNA 编码极大地增强了我们对 CRISPR-Cas9 机制中涉及的复杂量子生物过程的理解。
人类二氢乳清酸脱氢酶抑制剂对 COVID-19 的潜在治疗作用
正在流行的严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2)，又称为 2019 冠状病毒病 (COVID-19)，已导致全球超过 1300 万人感染，超过 56 万例死亡 ( https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/situation-reports )，对全球公共卫生和经济构成重大威胁。目前，尚无有效的抗病毒药物和疫苗被批准用于预防或治疗 COVID-19。人们为开发针对 SARS-CoV-2 的药物和疫苗做出了巨大努力。主蛋白酶（Mpro，也称为3CLpro）是冠状病毒中一个很有吸引力的药物靶点，目前已报道了几种强效的 SARS-CoV-2 3CLpro 抑制剂及其与蛋白酶复合的晶体结构（Dai et al., 2020 ; Jin et al., 2020 ; Zhang et al., 2020 ）。虽然病毒 RNA 依赖性 RNA 聚合酶（RdRp）是众所周知的广谱抗病毒药物靶点，但 SARS-CoV-2 RdRp 及其与吉利德科学公司开发的一种有前途的抗病毒候选药物瑞德西韦的复合物的低温电子显微镜结构验证了瑞德西韦对病毒 RNA 复制的有效抑制，并为抗击 SARS-CoV-2 感染的药物设计提供了合理的模板（Gao et al., 2020; Wang et al., 2020; Yin et al., 2020）。此外，SARS-CoV-2 表面的三聚体刺突蛋白通过与宿主细胞受体血管紧张素转换酶 2（ACE2）的肽酶结构域结合，在病毒进入过程中起关键作用（Yan et al., 2020）。研究表明，不仅 ACE2 识别的受体结合域，而且 SARS-CoV-2 刺突蛋白的 N 端域也是治疗性单克隆抗体的靶位 (Chi et al., 2020 )。因此，3CLpro 或 RdRp 的抑制剂和针对刺突蛋白的抗体均为开发用于治疗 COVID-19 的直接抗病毒 (DAA) 药物提供了潜在候选药物。