蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)是理解生物学过程并在治疗进步中起关键作用的基础。作为PPI增益吸引力的深度学习对接方法,基准测试协议和针对有效培训的数据集,用于有效培训和评估其在现实世界情景中的一般性功能和绩效。旨在克服现有方法的局限性,我们引入了Pinder,这是一个全面的注释数据集,该数据集使用结构聚类来得出非冗余接口的数据拆分和In-Incon-Includes holo(bound),apo(Unbound),apo(Unbound)和组合预测的结构。Pinder由2,319,564个二聚体PPI系统(最高2500万个增强PPI)和1,955个高质量测试PPI组成,并删除了接口数据泄漏。在方面,Pinder提供了一个带有180个二聚体的测试子集,可与Alphafold-Multimer进行比较,而没有任何接口泄漏其训练集。毫不奇怪,Pinder-Bench-Mark表明,在漏水测试集评估时,现有对接模型的性能被高估了。最重要的是,通过在Pinder界面聚集的分裂上重新培训,我们表明训练分裂的基于接口群集的采样,以及多样化且较少的漏水验证拆分,可实现强大的概括改进。
引物编辑 2 (PE2) 系统包含一个切口酶 Cas9,该切口酶与逆转录酶融合,利用引物编辑向导 RNA (pegRNA) 在目标基因组位点引入所需突变。然而,PE 效率受到错配修复 (MMR) 的限制,错配修复会切除包含所需编辑的 DNA 链。因此,通过显性负 MLH1 (MLH1dn) 的瞬时表达抑制 MMR 复合物的关键成分,PE 效率比 PE2 提高约 7.7 倍,从而生成 PE4。在此,通过利用生成人工智能 (AI) 技术 RFdiffusion 和 AlphaFold 3,我们最终生成了一种从头 MLH1 小结合物(称为 MLH1-SB),它与 MLH1 和 PMS2 的二聚体界面结合,以破坏关键 MMR 成分的形成。MLH1-SB 的尺寸很小(82 个氨基酸),因此可以通过 2A 系统将其整合到预先存在的 PE 架构中,从而创建一个新颖的 PE-SB 平台。结果,通过将 MLH1-SB 整合到 PE7 中,我们开发了一种改进的 PE 架构,称为 PE7-SB,它表现出迄今为止最高的 PE 效率(在 HeLa 细胞中是 PE2 的 29.4 倍,是 PE7 的 2.4 倍),这表明生成式 AI 技术将促进基因组编辑工具的改进。
b'Abstract:模块化聚酮化合物合酶(PKS)是巨型组装线,产生了令人印象深刻的生物活性化合物。然而,我们对这些巨质的结构动力学的理解,特别是酰基载体蛋白(ACP)结合的构建块的递送到酮类合酶(KS)结构域的催化位点的构建块仍然受到严重限制。使用多管结构方法,我们报告了在根瘤菌毒素PK的链分支模块中C C键形成后域间相互作用的详细信息。基于机制的工程模块的交联,使用作为迈克尔受体的合成底物底座。交联蛋白使我们能够通过低温电子显微镜(Cryo-EM)在C键形成时鉴定出二聚体蛋白复合物的不对称态。AlphaFold2预测也指示了两个ACP结合位点的可能性,其中一个用于底物加载。NMR光谱表明,在溶液中形成了瞬态复合物,独立于接头结构域,并且具有独立域的光化学交联/质谱法使我们能够查明域间相互作用位点。在C C键形成后捕获的分支PK模块中的结构见解可以更好地理解域动力学,并为模块化装配线的合理设计提供了宝贵的信息。
alx1是一种含同源域的转录因子,是棘皮动物中骨骼生成的高度保守调节剂。在海胆中,ALX1在分化胚胎原代间充质细胞(PMC)中起着核心作用,并积极调节这些细胞表达的大多数生物矿化基因的转录。ALX1基因通过重复而产生,并通过41 - 氨基酸基序(D2域)获得了与其旁系同源物(ALX4)不同的骨骼发育功能。alx1和alx4含有谷氨酰胺-50成对型同源域,它们在体外优先与alindromic结合位点相互作用。染色质免疫沉淀测序(CHIP-SEQ)研究表明,ALX1在体内与腔植物和一半位点结合。为了解决这种明显的差异并探索D2结构域的功能,我们使用了与SP-MTMMPB关联的内源性顺式调节模块,SP-MTMMPB是一个编码PMC特定金属蛋白酶的基因,用于分析ALX1的DNA结合特性。我们发现,Alx1在含有一半位点的TAAT上形成了二聚体复合物,该机制与众所周知的二聚体位点上的机制不同。我们使用转基因报告基因测定法分析了一半位点在体内的功能作用,并证明了两个具有部分冗余功能的位点对于SP-MTMMPB CIS-顺式调节模块的PMC特异性活性至关重要。最后,我们表明D2结构域在体外影响了Alx1的DNA结合特性,这表明该基序的免除可能促进了新的转录靶标的获取,并因此是一种新颖的发展功能。
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
直接生长技术用于合成几个宏观工程师(MMS),该技术采用可逆的添加 - 碎片链转移(RAFT)聚合通过直接从诺尔伯伦官能官能化的链转移剂(CTA)生长。我们的目的是研究由四种单体中不同单体转化值在不同的单体转化值下通过组合(即耦合)终止的双生烯基物质的形成:苯乙烯,丁烷,丁酸 - 丁基 - 丙烯酸丙烯酸酯,甲基丙烯酸甲酯和N-丙烯酸甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酰胺。使用Grubbs 3 Rd Generation催化剂(G3)以mm:G3比为100:1的Grubbs对这些MM的开环式聚合(ROMP),导致瓶颈聚合物的形成。通过尺寸排斥色谱分析(SEC)表明,高摩尔质量肩部的高巨大强度归因于掺入这些双苯二烯基物质以产生二聚体或高阶瓶洗聚合物寡聚物。The monomer type in the RAFT step heavily influenced the amount of these bottlebrush polymer dimers and oligomers, as did the monomer conversion value in the RAFT step: We found that the ROMP of polystyrene MMs with a target backbone degree of polymerization of 100 produced detectable coupling at 20% monomer conversion in the RAFT step, while it took 80% monomer conversion to observe在聚(Tert-丁基丙烯酸酯)MMS中耦合。我们没有检测到聚(甲基丙烯酸甲酯)MMS中的耦合,但是SEC峰扩大并增加了分散性的增加,这表明存在隔离活性烷烃链链,这是由抗倍率所产生的。最后,即使在木筏步骤中达到90%的单体转换时,poly(n-丙烯酰基)MMS也没有显示出瓶洗瓶装聚合物的可检测耦合。这些结果突出了单体选择和筏聚合条件在制作摩擦术的MMS中的重要性,以制造定义明确的瓶洗聚合物。
即使多项研究先前表明,可以通过使用多价结合策略(例如二聚体或四聚体肽或链霉亲和链酰胺 - 生物 - 甲基化的肽Tamers,17 - 20 NanAnoparticle介导的多型多型多型多体)刺激性的多型较量的痕迹来改善肽结合的效果。纳米颗粒(NP)已成为一个有前途的平台,包括同一系统内有针对性诊断和治疗的方面,主要是在癌症治疗的中。21,22使用NP用于靶向药物的主要优势之一是它们具有具有广泛靶向部分的表面功能的能力,例如抗体,适体,小肽等。,23因此,为主动目标提供了可调的多价平台。24,25尽管对设计最佳靶向纳米医学的设计进行了持续的尝试,但仅发现一小部分(〜0.7%)到达目标部位。26此缺点可以归因于缺乏针对附加表面配体的数量和功能的鲁棒表征策略。27,28用于表征配体功能化的大多数常见方法取决于散装结果,未能考虑表面配体数和分布中粒子间和粒子内异质性,这对其生物学反应有直接的结果。29,30,显然需要进行表征技术,从而允许表面配体的稳定量化。33表面特性(例如价值)在确定NP的靶向电位及其随后的细胞命运中起着重要作用。31,32在过去几年中,人们对多价NP的发展有了很大的关注,以改善其生物学性能。27,33多价允许与多个受体同时结合,这与受体浓度截然不同,因此可以选择性地靶向肿瘤细胞,34,这是向个性化纳米医学转向个性化纳米医学的首选策略。
阿尔茨海默病是一种无法治愈的脑部疾病。由 40 个残基和 42 个残基的肽组成的原纤维被称为淀粉样蛋白-β (A β),它在脑中积累非常缓慢,这是一个多阶段的过程,通常需要几十年的时间。尽管阿尔茨海默病在 100 多年前首次被诊断出来,但毒性物质及其形成和神经元损伤机制仍然难以捉摸。例如,病理严重程度似乎与从阿尔茨海默病患者死后脑组织中纯化的原纤维数量无关。在这里,我建议抗阿尔茨海默病药物的开发应该考虑到原纤维形成的动力学控制,这是在淀粉样蛋白聚集的计算机模拟中首次观察到的。最近的低温电子显微镜 (cryo-EM) 研究表明,阿尔茨海默病患者的 A β 淀粉样蛋白纤维呈右旋和多态性。1 多态性源于缠绕的原丝数量的变化,而单个原丝具有相同的结构。在最近的低温电子显微镜研究 1 中观察到的右旋扭曲和可变数量的原丝与十年前通过粗粒度模型的淀粉样蛋白自组装分子动力学模拟所预测的纤维形态非常相似(参见参考文献 2 的图 2)。模拟研究表明,在低聚集倾向条件下,最常见的纤维形态不一定是最稳定的,这本质上是一种动力学而非热力学控制。更详细地说,模拟结果提供了证据,表明特定的中间体竞争快速生长,并且给定形态的数量更多地取决于先前形态合适的中间体的生成速率,而不是最终聚集体的相对自由能(图 1)。换句话说,淀粉样纤维的形成受到动力学控制,因为自组装途径中的自由能屏障和动力学陷阱(称为局部最小值)决定了聚集过程的结果。关于聚集的早期阶段,二聚体 A β 肽系统的首次原子模拟研究之一表明动力学捕获控制着二聚化和早期聚集体的形成。3 因此,计算机模拟
抽象的背景成纤维细胞激活蛋白(FAP)靶向的放射性疗法具有免疫调节作用,在临床前和临床研究中都显示出有效性。我们最近报道了一种新型的二聚体FAP靶向放射性药物,68 GA/ 177 LU-DOTA-2P(FAPI)2,该2P(FAPI)2显示了各种癌症中肿瘤的吸收和延长保留率的增加。然而,需要进一步探索才能了解结合68 GA/ 177 lu-dota-2p(FAPI)的治疗功效和潜在机制。关于放射性药物诱导的PD-L1表达和DNA双链断裂的变化,CT26-FAP肿瘤细胞分别与68 GA和177 LU标记的DOTA-2P(FAPI)2孵育。Monotherapy with 68 Ga-DOTA-2P(FAPI) 2 , 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 , and PD-L1 immunotherapy as well as combination therapy ( 68 Ga/ 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 and PD-L1 immunotherapy) were tested and evaluated to evaluate in vivo antitumor efficacy.此外,还使用免疫组织化学染色和单细胞RNA测序来分析肿瘤微环境(TME)的变化,并阐明了这种组合疗法的基本作用机制。结果我们的发现表明,靶向FAP的放射性药物可以诱导DNA双链断裂并上调PD-L1表达,而177 Lu-Dota-2p(FAPI)2证明比68 Ga-Dota-2p(FAPI)2更有效。与抗PD-L1单克隆抗体(αPD-L1 MAB)结合使用时,68 GA-DOTA-2P(FAPI)2和177 LU-DOTA-2P(FAPI)2放射性药物可显着改善治疗结果。值得注意的是,在小鼠模型中,177 LU-DOTA-2P(FAPI)2与αPD-L1 MAB免疫疗法的组合消除了肿瘤。用该方案治疗的小鼠不仅对初始免疫检查点抑制剂治疗表现出异常反应,而且还显示出对随后的肿瘤细胞重新接种的100%肿瘤排斥。进一步的机械研究表明,与αPD-L1 mAb结合使用的177 Lu-Dota-2p(FAPI)2可以重新编程TME,从而增强了抗肿瘤间交流,从而激活
摘要:可再生能源大多是间歇性的,且地理分布不均匀;因此,对开发新的储能技术的需求很高。能够吸收光、将其储存为化学能并在需要时将其释放为热能的分子被称为分子太阳能热能存储 (MOST) 或太阳能热燃料 (STF)。此类分子为太阳能存储应用提供了一种有前途的解决方案。人们已经研究了不同的分子系统用于 MOST 应用,例如降冰片二烯、偶氮苯、芪、钌衍生物、蒽和二氢蓝。多环应变分子降冰片二烯 (NBD) 可光转化为四环烷 (QC),它具有高能量存储密度和长期储存能量的潜力,因此备受关注。未取代的降冰片二烯在这方面存在一些局限性,例如太阳光谱匹配性差和量子产率低。在过去十年中,我们的团队开发并测试了具有改进特性的新型 NBD 系统。此外,我们还在实验室规模的太阳能利用、储存和释放测试设备中展示了它们的功能。本报告描述了关于如何设计 NBD/QC 系统关键特性(光化学、能量储存、热释放、稳定性和合成)的最有影响力的最新发现,以及用于太阳能捕获和热释放的测试设备示例。虽然众所周知,引入供体 - 受体基团可以实现与太阳光谱更匹配的红移吸收,但我们设法引入了分子量非常低的供体和受体基团,从而实现了前所未有的太阳光谱匹配和高能量密度。其中一些系统中的战略性空间位阻显著增加了光异构体 QC 的存储时间,而二聚体系统具有独立的能量壁垒,可改善太阳光谱匹配、延长存储时间和提高能量密度。这些发现提供了一系列可能的化学改性方法,可用于调整 NBD/QC 系统的属性并使其适用于所需的应用,这对于任何想要接受设计高效 MOST 系统挑战的人都很有用。已经建造了几种测试设备,例如,一种混合 MOST 设备,它可以同时存储太阳能和加热水。此外,我们还开发了一种用于监测催化 QC 到 NBD 转化的设备,从而可以量化显着的宏观热量产生。最后,我们测试了不同配方的聚合物复合材料,这些复合材料可以在白天吸收光线并在夜间将能量释放为热量,以备将来用于窗户涂层应用。这些实验室规模的实现具有形成性,有助于推动该领域向 MOST 系统的实际应用迈进。