葡萄糖是哺乳动物细胞的关键代谢底物。血糖是糖原和脂肪生物合成以及各种含糖的大分子的前体,例如糖蛋白,糖脂和核酸。一些组织(例如大脑)需要葡萄糖作为能源和其他组织(例如肌肉)优先将葡萄糖分解为ATP的产生。血糖代谢的第一步是跨质膜的转运。此步骤是由称为葡萄糖转运蛋白的一系列膜载体蛋白(1,2)进行的。令人惊讶的是,不同的蛋白质家族负责葡萄糖在极化肠和肾上皮细胞的顶端膜中转移。这些钠 - 葡萄糖共转运蛋白是次要激活。:似乎与促进性葡萄糖转运蛋白无关的转移系统。由于葡萄糖在细胞代谢中所起的核心作用,几乎所有哺乳动物细胞中都存在一个或多个葡萄糖转运蛋白。在大多数细胞类型中,葡萄糖转运蛋白仅参与血糖的净摄取以用于细胞代谢。然而,在某些组织中,葡萄糖转运蛋白可能会参与细胞葡萄糖的净外排。例如,此过程发生在葡萄糖跨肠道或肾上皮的吸收或重吸收期间,在basolat-eary1膜中存在可容纳的葡萄糖转运蛋白,并使糖的被动通量降低其浓度梯度进入血液中。此外,在禁食过程中,转运蛋白参与了肝脏或肾脏细胞的细胞葡萄糖的净出口。葡萄糖转运蛋白参与了升高和降低血糖水平,因此非常适合参与葡萄糖稳态的调节。本综述将重点介绍有关几种关键哺乳动物组织中葡萄糖转运蛋白的最新进展。首先,我们简要描述了葡萄糖转运蛋白亚型的某些物理特性。
免疫与生殖是雌性昆虫生存和种群维持的重要功能。然而由于资源有限,这两个功能无法同时满足,从而导致它们之间需要进行能量权衡。值得注意的是,这种免疫-生殖权衡的机制尚不清楚,而能量竞争可能在其中起着核心作用。本研究以飞蝗为研究对象,对参与脂质合成和昆虫能量代谢的关键基因脂肪酸合酶(FAS)进行了研究。利用细菌感染和RNA干扰(RNAi)技术研究了不同处理下蝗虫的免疫、繁殖力和能量代谢模式的变化。本研究结果表明,藤黄微球菌感染可触发蝗虫的免疫反应,显著上调防御素3(DEF3)和Attacin的表达,并增强酚氧化酶(PO)活性。当 FAS2 沉默后,细菌攻击在较小程度上上调了 DEF3 和 Attacin 的表达,导致溶菌酶活性增加而不是 PO。此外,细菌感染导致脂肪体中糖原和葡萄糖含量降低,同时三酰甘油(TAG)含量显著增加。然而,在 FAS2 敲低后,脂肪体中的脂质和碳水化合物含量均显著降低。与单独的细菌感染相比,低 FAS2 表达进一步加剧了蝗虫的繁殖力受损。卵黄蛋白 A ( VgA ) 和卵黄蛋白 B ( VgB ) 的表达水平显著降低,卵巢萎缩严重。值得注意的是,卵巢重量仅为对照组的 21%。此外,雌性表现出最少的产卵行为。总之,我们的研究结果表明,在 FAS2 基因沉默后,蝗虫更倾向于免疫刺激能量激活,而生殖投入减少。该研究成果将有助于进一步探索蝗虫免疫和生殖能量之间权衡的分子机制。
分子表示学习(MRL)是机器学习对化学的有力贡献,因为它将分子转换为数值表示,这对于多样化的下游应用(例如财产预测和药物设计)至关重要。MRL在蛋白质和一般生物分子方面取得了巨大的成功,但尚未探索它在糖离和糖材料的生长领域(碳水化合物的研究和设计)中的碳水化合物。这种不足的探索主要归因于全面且策划良好的碳水化合物特异性数据集的可用性有限,并且缺乏机器学习(ML)技术,以解决碳水化合物数据带来的独特问题。解释和注释碳水化合物数据通常比蛋白质数据更复杂,需要大量的领域知识。此外,现有的MRL方法主要针对蛋白质和小生物分子进行了优化,并且对于没有特殊修饰的碳水化合物应用可能不有效。为了应对这一挑战,加速了糖基础和糖原的进展,并丰富了ML社区的数据资源,我们介绍了GlyConmr。GlyConMR包含两个富有费用的数据集,这些数据集具有2,609个碳水化合物结构和211,543个注释的核磁共振(NMR)原子级化学移位,可用于训练ML模型以进行精确原子级预测。我们量身定制了一组碳水化合物特异性的功能,并适应了现有的基于3D的图形神经网络,以解决有效预测NMR变化的问题。为了进行插图,我们在甘康MR上基准了这些经过修改的MRL模型。NMR数据是开发ML技术以促进糖性和糖材料研究的最具吸引力的起点之一,因为NMR是碳水化合物结构研究中的杰出技术,而生物分子结构是功能和特性的预测因素。
摘要。背景:糖原合成酶-3激酶(GSK3)是与阿尔茨海默氏病(AD)中与神经纤维缠结有关的Tau高磷酸化的主要贡献者之一。目的:确定两个牙周细菌始终确认在AD尸体式大脑中始终确定的GSK-3激活的机制。方法:收集了牙龈卟啉单胞菌FDC381和放线菌Naeslundii ATCC10301条件培养基。imr-32细胞与条件培养基(ATCC33277)在既定的细胞培养条件下指定的PG.LPS(LPS)的牙龈疟原虫(ATCC33277)挑战48小时。进行了GSK-3的基因表达和蛋白质分析。结果:qPCR证明,用PG.LP处理的IMR-32细胞中GSK-3基因过表达,变化为2.09倍(P = 0.0005),而A. Naeslundii处理的细胞显示出1.41倍的变化(P = 0.004)。Western印迹在PG.LPS(P = 0.01)和A. Naeslundii条件培养基(P = 0.001)挑战的细胞中,对每种处理的37 kDa频段(p = 0.001)证明了在整个培养基中具有可变强度的每种处理。与pg.lps和a。naeslundii挑战的IMR-32细胞的GSK-3免疫组织化学表现出细胞质和核定位。结论:暴露于各种细菌因子上调GSK-3的基因表达。GSK-3的Western印迹确认了PG.LPS(37 kDa频带p = 0.01)和A. Naeslundii条件条件培养基(37 kDa频带p = 0.001)的裂解片段的存在。免疫染色显示GSK-3的细胞质和核定位。因此,通过其转录活性,裂解,碎片,a。naeslundii介导的GSK-3激活的pg.lps和未知因子。体内的这些毒力因素似乎对大脑健康有害。
摘要:糖尿病是一种严重危害人类健康的慢性代谢疾病。各种研究都强调了维持大脑充足的葡萄糖供应并随后保障大脑葡萄糖代谢的重要性。本研究的目的是阐明和揭示长期高血糖背景下反复低血糖引起的代谢改变,以进一步了解除大脑损害之外的影响。为此,化学诱发的糖尿病大鼠经历了反复胰岛素诱发的低血糖发作。通过分光光度法测量了大脑皮层组织提取物或分离的线粒体中糖酵解、戊糖磷酸途径和克雷布斯循环的关键酶的活性。使用蛋白质印迹分析来测定葡萄糖和单羧酸转运蛋白的蛋白质含量,它们是胰岛素信号通路和线粒体生物合成和动力学的参与者。我们观察到复发性低血糖会上调线粒体己糖激酶和克雷布斯循环酶(即丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶)的活性以及线粒体转录因子 A (TFAM) 的蛋白水平。这两种损伤都会增加核因子红细胞 2 相关因子 2 (NRF2) 的蛋白含量,并引起线粒体动力学的不同影响。发现胰岛素信号下游通路被下调,并且发现糖原合酶激酶 3 beta (GSK3 β ) 通过 Ser9 磷酸化降低和 Y216 磷酸化增加而被激活。有趣的是,低血糖和/或高血糖不会导致在神经元可塑性和记忆中起关键作用的 cAMP 反应元件结合蛋白 (CREB) 水平发生变化。这些发现提供了实验证据,表明在慢性高血糖的情况下,复发性低血糖能够引发大脑皮层的协调适应性反应,最终有助于维持脑细胞健康。
发现DNA是95年前细菌中的转化原理,几乎立即导致1)反驳旧且存在激烈的争议,因为这将需要通过环境因素来重写“生命之书”,而依靠营养,压力和2)与生存的存在,而不是存在于dna和2),而dna和2)的存在与dna的存在不同。In this opinion paper, it is intended to overcome this narrowing by the re-consideration of other cellular constituents, i.e., plasma membranes (PMs) and organelles as well as the previously identified extracellular vesicles (EVs) and micelle-like complexes, which may operate as vehicles of the transfer of so-called M(E)Ls from donor to acceptor cells, from parental to offspring有机体,作为生物遗传的非DNA问题。m(e)ls代表整合和周围膜蛋白,糖基 - 磷酸 - 磷酸磷酸蛋白质蛋白质蛋白(GPI-APS)以及与胆固醇和(糖)磷脂的结构的结构和室外构型和toplogy-exolodic and Ortologicatival and tocoluction and tocoluction and tocoluction和功能,并将其与胆固醇和(Glyco)结合在一起。无知。最近的实验研究表明,在从供体细胞中释放出来并通过受体细胞中的自组织机制(而不是自组装)转移并复制后,这些MEL会诱导新的代谢表型,例如刺激脂质和糖原合成。最关键的是,在大鼠和人类中,MEL的结构易受环境因素,例如机械扭曲,营养,这可能有助于表型可塑性和获得性特征的遗传。显然不是基于DNA和与DNA相关蛋白的修饰的那些表观遗传机制,迄今尚未在有关常见复杂疾病的发病机理的研究中得到解决。提出的意见旨在最初的鼓励,以识别和表征一些(最重要的)原因
双相情感障碍(BD)的特征是极端情绪波动,从躁狂/易感发作到抑郁发作。这些发作的严重程度,持续时间和频率可能会在个人之间差异很大,从而显着影响生活质量。患有BD的人几乎一生都经历了情绪症状,尤其是抑郁症,以及相关的临床维度,例如Anhedonia,疲劳,自杀,焦虑和神经疗法症状。持续的情绪症状与过早死亡率,加速衰老和抗药性抑郁症患病率升高有关。最近的努力扩大了我们对BD神经生物学的理解以及可能有助于跟踪临床结果和药物开发的下游靶标。然而,作为一种多基因障碍,BD的神经生物学很复杂,涉及几个细胞器和下游靶标(前,后,突触外和突触外)的生物学变化,包括线粒体功能障碍,氧化应激,氧化应激,单氨基氨基疗法和谷胱甘肽症状系统的变化,以及较低的神经元素级别,并改变了神经际较低的系统,并改变了神经胰蛋白质的变化。因此,该领域已朝着确定更精确的神经生物学靶标,而神经生物学目标又可能有助于开发个性化的方法和更可靠的生物标志物来进行治疗预测。在情绪障碍中还测试了针对神经传递以外的神经生物学途径的多种药理学和非药物方法。本文回顾了BD中非规范途径中不同神经生物学靶标和病理生理发现,这些发现可能会提供支持药物开发并识别新的,临床上相关的生物学机制的机会。这些包括:神经炎症;线粒体功能;钙通道;氧化应激;糖原合酶激酶3(GSK3)途径;蛋白激酶C(PKC);脑衍生的神经营养因子(BDNF);组蛋白脱乙酰基酶(HDAC);和嘌呤能信号通路。
抽象背景激动剂诱导的血小板激活,具有整合素αIIBβ3构象变化,是纤维化结合所必需的。这在特定条件下被认为是可逆的,允许第二阶段的血小板聚集。区分长血小板的永久性或瞬态激活状态的信号传导途径很差。目的是探索由胶原受体糖蛋白VI(GPVI)诱导的血小板信号传导机制或蛋白酶激活的受体(PAR)的凝血酶,以调节时间依赖性αIIIBβ3激活。方法血小板用胶原蛋白相关的肽(CRP,刺激GPVI),凝血酶受体激活肽或凝血酶(刺激PAR1和/或4)激活。整合素αIIBβ3激活和P-选择素表达通过两色流细胞仪评估。添加激动剂之前或之后,应用了信号通路抑制剂。通过显微镜研究了血小板扩散的可逆性。用药理学抑制剂进行血小板预处理的结果降低了蛋白激酶C(PKC)>糖原合酶激酶3>β-arrestin>β-arrestin> phypartin> phlospin> phosparatin> phosphatidylinosi-3-依基的GPVI-和PAR诱导的整联蛋白αIIBβ3激活和P-选择蛋白的表达。处理后显示次级αIIIBβ3失活(不是P-选择素表达),但这种可逆性是将CRP和PAR1激动剂固定的。对常规PKC同工型的结合抑制对整联蛋白闭合最有效。这些发现与有效抗血小板治疗的优化有关。用ticagrelor进行前后处理,阻止了P2Y 12腺苷二磷酸(ADP)受体,增强了αIIIBβ3失活。扩散测定表明,PKC或P2Y 12抑制作用引起了从荧光纤维的部分转化为更盘状的血小板形状。结论PKC和Autocrine ADP信号传导在PAR1/GPVI> PAR4刺激的顺序中有助于持续的整合蛋白αIIIBβ3激活,因此有助于稳定血小板聚集。
双相情感障碍(BD)的特征是极端情绪波动,从躁狂/易感发作到抑郁发作。这些发作的严重程度,持续时间和频率可能会在个人之间差异很大,从而显着影响生活质量。患有BD的人几乎一生都经历了情绪症状,尤其是抑郁症,以及相关的临床维度,例如Anhedonia,疲劳,自杀,焦虑和神经疗法症状。持续的情绪症状与过早死亡率,加速衰老和抗药性抑郁症患病率升高有关。最近的努力扩大了我们对BD神经生物学的理解以及可能有助于跟踪临床结果和药物开发的下游靶标。然而,作为一种多基因障碍,BD的神经生物学很复杂,涉及几个细胞器和下游靶标(前,后,突触外和突触外)的生物学变化,包括线粒体功能障碍,氧化应激,氧化应激,单氨基氨基疗法和谷胱甘肽症状系统的变化,以及较低的神经元素级别,并改变了神经际较低的系统,并改变了神经胰蛋白质的变化。因此,该领域已朝着确定更精确的神经生物学靶标,而神经生物学目标又可能有助于开发个性化的方法和更可靠的生物标志物来进行治疗预测。在情绪障碍中还测试了针对神经传递以外的神经生物学途径的多种药理学和非药物方法。本文回顾了BD中非规范途径中不同神经生物学靶标和病理生理发现,这些发现可能会提供支持药物开发并识别新的,临床上相关的生物学机制的机会。这些包括:神经炎症;线粒体功能;钙通道;氧化应激;糖原合酶激酶3(GSK3)途径;蛋白激酶C(PKC);脑衍生的神经营养因子(BDNF);组蛋白脱乙酰基酶(HDAC);和嘌呤能信号通路。
蓝细菌是唯一能够进行氧合光合作用的原核生物。许多蓝细菌菌株可以生活在不同的营养模式下,从光自营养和异养性到综合营养的生长。然而,允许这些生活方式之间的灵活切换的调节机制知之甚少。作为Ca-Benson-Bassham(CBB)周期和分解代谢糖降解途径中CO 2的合成代谢固定,需要密集的调节网络,以启用同时进行的反对代谢流动物。最近将Entner-Doudoroff(ED)途径视为一种糖酵解途径,该糖酵解途径与糖原崩溃中的其他途径合作。尽管通过ED途径低碳浮标,但在ED途径中对突变体的代谢分析表明,表现出明显的表型,表明该途径的强烈调节作用。小的CP12蛋白通过抑制磷酸氨基胰蛋白酶和3-磷酸甘油醛脱氢酶来下调黑暗中的CBB循环。对具有CP12变体菌株的代谢组和氧化还原水平分析的新结果扩展了CP12调节在昼夜条件下对适应外部葡萄糖供应的已知作用,以及在光中对CO 2水平的发挥作用。此外,碳和氮代谢与维持必不可少的C/N稳态密切相关。小蛋白质PIRC被证明是磷酸甘油酸突变酶的重要调节剂,该酶将这种酶鉴定为CBB循环降低糖酵解的碳分配的中心分支点。在氮饥饿实验期间,突变体D PIRC的代谢物水平改变了这种调节机制。在关键的代谢分支点调节碳分配的新机制可以确定碳流向所需化合物的靶向重定向的方法,从而有助于进一步建立蓝细菌作为绿细胞工厂,作为生物技术应用,并同时利用日光和co2。