肺癌是全球男女最普遍的癌症之一。核酸G4结构已与某些癌症(例如肺癌)的癌症相关基因的转录程序有关。然而,主要的G4分解DHX36在肺癌进展中的作用尚不清楚。在这项研究中,通过对公共数据集的生物信息学分析(TCGA和GEO),我们发现DHX36是具有亚型依赖性的非小细胞肺癌(NSCLC)的独立预后指标。DHX36的稳定慢病毒敲低导致肺癌细胞中S期亚群的加速迁移和聚集。DHX36水平的降低消除了肺癌细胞对化学治疗药物(如紫杉醇和细胞依赖性)的增殖反应。该解旋酶的敲低导致肿瘤生长,这是由3D荧光球体肺癌模型所证明的,并且刺激细胞集落形成,如单细胞培养所示。高吞吐量蛋白质组学阵列表明,DHX36通过调节多种信号传导途径在肺癌细胞中的功能,包括蛋白质活性的激活,蛋白质自体磷酸化,FC受体信号信号通路,对肽激素激活的蛋白质激活蛋白蛋白激酶信号助理的反应。因果转录组分析表明,DHX36与mRNA监视,RNA降解,DNA复制和MYC靶标显着相关。因此,我们公布DHX36提出了临床意义,并在肺癌的肿瘤抑制中起作用,并提出了基于解旋酶特异性靶标的抗癌治疗的潜在新概念。
作为HP致力于不断提高产品环境性能的一部分,我们利用产品碳足迹(PCF)更好地了解产品生命周期不同阶段的环境影响。产品碳足迹定义为直接和间接地由产品在其一生中直接和间接发射的温室气体数量。温室气体排放据报道是CO 2等效单位的100年时间范围(GWP-100)的全球变暖潜力。我们的产品碳足迹包括全价链排放,这些排放包括原材料提取,制造,分销,使用和产品最终用途而引起的碳排放。
对G4二级结构的分析表明,内源性G4基因组景观受到严格调节,只有700,000多个人类序列中,只有1-2%能够在体外生物物理折叠成G4结构(4)。据报道,G4S在癌细胞中的患病率增加(5),并且特别与患者衍生的侵袭性乳腺癌组织中高度表达和扩增的基因有关(6)。多个证据表明,与正常细胞相比,G4在癌细胞中检测到较高的G4量在癌症的生长和进展中起作用(7,8),这使得G4成为引人入胜的药物发现靶标(7,9)。G4似乎与癌症相关基因有关联,因为与正常细胞相比,在癌细胞中检测到更大的G4。实时跟踪G4,直接了解其生物学作用是一个新的基本生物学领域,并且可能为诊断和治疗癌症等疾病(10)开辟了新的途径(10)。此外,G4结构可以用作新的预后生物标志物和有效的治疗靶点
基因启动子处的 DNA-蛋白质相互作用在基因表达中起着至关重要的作用。人类细胞的启动子富含富含鸟嘌呤的序列,这些序列可以形成四链 G-四链体 (G4) 结构。G4 正在成为基因调控中一类独特的基于结构的调控元件,它们与蛋白质的相互作用对于 G4 的作用至关重要。目前,我们对 G4-蛋白质相互作用的理解主要是基于个案,没有系统信息。在这项工作中,我们使用来自 ENCODE 项目的数据检查了共识 G4 形成区 G4(+) 周围 1,183 种人类 DNA 结合蛋白(包括转录因子、组蛋白及其修饰酶)的空间占有率。我们发现 G4(+)、其近端侧和远端侧是三个主要的蛋白质结合位点。几乎所有蛋白质在这些位点上都富集或耗尽,这可能是由于竞争或位点之间的时空转换,导致不同程度的变化或持久性,在细胞/组织类型内或跨细胞/组织类型。值得注意的是,组蛋白被排除在 G4(+) 的近端之外,它们与 G4(+) 的结合分别通过乙酰化和甲基化打开和关闭。此外,远端优先富集 H3K23me2 和 H3K4me2。我们的实验还揭示了相应的 G4-蛋白质相互作用模式。总之,我们的结果表明 G4 在动态定义和协调基因启动子处的染色质结构和 DNA-蛋白质相互作用以进行转录调控方面发挥着普遍作用,而这项任务不太可能通过基于序列的 DNA 识别来完成。
摘要:由SARS-CoV-2引起的COVID-19大流行已成为全球威胁。了解潜在机制和开发创新治疗方法极为紧迫。G-四链体(G4)是具有不同生物功能的重要非规范核酸结构。研究了SARS-CoV-2基因组中四个假定的G4形成序列(PQS)。其中一个(RG-1)位于SARS-CoV-2核衣壳磷蛋白(N)的编码序列区,已被证实可在活细胞中形成稳定的RNA G4结构。G4特异性化合物,如PDP(吡啶斯他丁衍生物),可以稳定RG-1 G4并通过抑制其在体内和体外翻译显着降低SARS-CoV-2 N的蛋白水平。该结果首次证明 SARS-CoV-2 中的 PQS 可以在活细胞中形成 G4 结构,并且其生物功能可由 G4 特异性稳定剂调节。这一发现将为开发针对 COVID-19 的新型抗病毒药物提供新思路。
摘要:G-四链体 (G4) 序列可以折叠成更高级的 G4 结构,在人类基因组中含量丰富,并且在许多与人类癌症起始、进展和转移有关的基因的启动子区域中过度表达。它们是 G4 结合小分子的可能靶标,在启动子 G4 的情况下,会导致这些基因的转录下调。然而,目前只有极少数 G4 及其配体复合物的结构信息可用。这一限制,加上目前与大多数复杂人类癌症有关的含 G4 基因的信息有限,导致了以表型为主导的 G4 配体药物发现方法的发展。这种方法通过几代三取代和四取代萘二酰亚胺 (ND) 配体的发现得到说明,这些配体被发现在胰腺癌细胞系中表现出强大的生长抑制作用,并且在这种难以治疗的疾病的体内模型中活跃。经过多次探索,最终研发出了一种高效四取代 ND 衍生物 QN-302,目前正在进行 1 期临床试验评估。这里列出了 QN-302 下调表达的主要基因:所有基因均具有 G4 倾向,并且已发现在人类胰腺癌中上调。其中一些基因在其他人类癌症中也上调,支持了 QN-302 是一种泛 G4 药物的假设,该药物在胰腺癌之外具有潜在用途。
抽象一些具有大小,形状,电荷和两亲性体系结构类似于短阳离子A-螺旋肽的大小,形状,电荷和两亲性体系结构的 已显示出靶向和稳定DNA G四链体(G4S)的靶向和稳定,并在体外稳定了G4调节基因在人类细胞中的表达。 扩大可以充当有效的DNA G4粘合剂并下调包含G4形成序列的基因的金属结构库,我们调查了两个对映体对对映体的相互作用的相互作用C-Myc,C-Kit和K-Ras Oncogenes。 在所有研究的G4形成序列中,金属纤维表现出比双链DNA的优先结合,并在包含G4形成序列的模板链上诱导了DNA聚合酶的诱导停滞。 此外,如RT-QPCR分析和蛋白质印迹揭示了研究的Myallohelices在HCT116人类癌细胞中mRNA和蛋白水平上抑制了C-MYC和K-RAS基因在mRNA和蛋白水平上的表达。已显示出靶向和稳定DNA G四链体(G4S)的靶向和稳定,并在体外稳定了G4调节基因在人类细胞中的表达。 扩大可以充当有效的DNA G4粘合剂并下调包含G4形成序列的基因的金属结构库,我们调查了两个对映体对对映体的相互作用的相互作用C-Myc,C-Kit和K-Ras Oncogenes。 在所有研究的G4形成序列中,金属纤维表现出比双链DNA的优先结合,并在包含G4形成序列的模板链上诱导了DNA聚合酶的诱导停滞。 此外,如RT-QPCR分析和蛋白质印迹揭示了研究的Myallohelices在HCT116人类癌细胞中mRNA和蛋白水平上抑制了C-MYC和K-RAS基因在mRNA和蛋白水平上的表达。已显示出靶向和稳定DNA G四链体(G4S)的靶向和稳定,并在体外稳定了G4调节基因在人类细胞中的表达。扩大可以充当有效的DNA G4粘合剂并下调包含G4形成序列的基因的金属结构库,我们调查了两个对映体对对映体的相互作用的相互作用C-Myc,C-Kit和K-Ras Oncogenes。在所有研究的G4形成序列中,金属纤维表现出比双链DNA的优先结合,并在包含G4形成序列的模板链上诱导了DNA聚合酶的诱导停滞。此外,如RT-QPCR分析和蛋白质印迹揭示了研究的Myallohelices在HCT116人类癌细胞中mRNA和蛋白水平上抑制了C-MYC和K-RAS基因在mRNA和蛋白水平上的表达。
本项目提议实施软件平台,以识别Kaposi肉瘤相关的疱疹病毒(KSHV)的G-四链体(G4)结合蛋白(G4BPS) - 相关的癌症,目的是提高治疗效果。G4结构是参与重要基因组功能和癌症生物学的高度稳定的DNA或RNA结构。了解G4bps和G4之间的相互作用可以为疾病机制提供有价值的见解,并可以导致新的治疗方法。拟议的项目将利用信息检索和人工智能的技术来构建一个软件平台,以有效地有效地识别G4和G4BP匹配,以帮助研究和发现药物和治疗。该平台将收集包含G4,G4BP和G4-G4BP交互数据的现有数据集,并将索引它们以实现有效的检索。然后,它将从G4S,G4BPS和G4-G4BP相互作用中提取相关功能,并将使用机器学习来学习排名算法,该算法将返回最佳的G4和G4BP匹配,因为用户提供了G4S和G4BPS的列表,一种疾病和药物。我们将使用所提出的平台在KSHV相关的癌症中识别G4和G4BP匹配,重点关注AS1411及其潜在的G4和G4BP目标。
二级结构。10,11 事实上,病毒基因组 RNA 的特定区域折叠成某些二级结构可能会阻碍病毒基因组的表达和复制,因为它们会阻碍病毒 RNA 转录和/或作为 RNA 加工机制附着的标志。这些结构包括 G-四链体 (G4),它是由单链富含鸟嘌呤的 DNA 或 RNA 序列自身折叠形成的四链结构。12 a,b G4 结构的特征是两个或多个平面排列的四个鸟嘌呤 (G-四联体) 堆叠,并通过 Hoogsteen 氢键和阳离子配位稳定。这些结构可能出现在具有至少四个连续的两个或更多个鸟嘌呤段的序列中,其间散布着形成所谓环的序列。 G4 在多种病毒(包括单链 RNA 病毒)中发挥着重要作用,13,14 一些靶向 G4 的化合物已显示出抗病毒活性,15 这表明 G4 特异性化合物是潜在的抗病毒药物。最近的报告在 SARS-CoV-2 基因组中发现了许多假定的 G4 形成序列,其中一些已被证明可以在体外形成 G4。11,16–18
后唑启动子富集于次级DNA结构形成基序中,例如G-四链体(G4S)。在这里,我们描述了“ G4Access”,这是一种通过核酸酶消化与开放染色质相关的分离和序列G4的方法。g4Access是抗体和交联的非依赖性和富集的计算预测G4S(PG4S),其中大多数在体外得到了证实。使用人和小鼠细胞中的G4ACCESS,我们鉴定出与核小体排除和启动子转录相关的细胞类型的G4富集。G4ACCESS允许测量G4配体处理后G4曲目使用的变化,HDAC和G4解旋酶抑制剂。将G4ACCESS应用于来自相互杂交小鼠交叉的细胞表明G4在控制活动印迹区域中的作用。一致地,我们还观察到G4ACCESS峰是未甲基化的,而PG4S的甲基化与DNA上的核小体重新定位相关。总体而言,我们的研究为研究细胞动力学的G4提供了一种新工具,并突出了它们与开放染色质,转录及其对DNA甲基化的拮抗作用的关联。
