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Trp56 与其生物活性的相关性
近年来，肿瘤学新药的开发取得了显著进展。特别是，药物开发已从活性细胞毒性化合物的经验筛选转变为阻断驱动癌症进展和转移的特定生物途径的分子靶向药物。通过合理的设计方法，我们的团队开发了 1A-116 作为一种有前途的 Rac1 抑制剂，在几种类型的癌症中具有抗肿瘤和抗转移作用。Rac1 在多种肿瘤类型中过度激活，它是 Rho GTPase 家族中研究最多的蛋白质之一。它在肌动蛋白细胞骨架重组中的作用对内吞作用、囊泡运输、细胞周期进程和细胞迁移有影响。在这种情况下，Rac1 的调节活性影响癌症过程中的几个关键过程，包括侵袭和转移。这项临床前研究的目的是重点研究 1A-116 的作用方式，采用跨学科方法，使用计算机生物信息学工具和体外测定。在这里，我们证明色氨酸 56 残基对于 1A-116 的抑制作用是必需的，因为这种化合物会干扰涉及几种 GEF 激活剂的 Rac1GTPase 蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI)。1A-116 还能够抑制致癌 Rac1 P29S 突变蛋白，这是在日光暴露黑色素瘤中发现的致癌驱动因素之一。它还抑制许多 Rac1 调节的细胞过程，例如膜皱褶和板状伪足形成。这些结果加深了我们对 1A-116 对 Rac1 的抑制及其对癌症进展的生物学影响的了解。它们也是一个很好的例子，说明计算机分析如何成为一种有价值的药物开发方法。
第56届中西部学生生物医学研究论坛
背景和意义：人乳头瘤病毒（HPV）是约90％的宫颈癌的病因和全球5％的癌症，但细胞内感染的许多方面仍然未知。HPV必须利用内吞机制，多种病毒和细胞蛋白复合物，并通过逆行转运直接运输从细胞表面运输到细胞核，以进行病毒复制。以前的发现已经报告了其中一些蛋白质复合物的相互作用，但完整的图像仍未确定。从机械上讲，尚不清楚含HPV的隔室与微管运动蛋白Dynein如何成功地组织和启动病毒从细胞外围到核的逆行转运。我们最近的研究探索了动力蛋白募集到HPV携带早期内体隔室的新分子基础。在此过程中，传入的HPV利用了早期的内体小GTPase RAB5及其效应子Rabankyrin-5形成复杂的，从而在携带早期内体和动力蛋白之间建立了连接，从而促进了沿着微管的病毒运输。这些观察结果表明，HPV可以在病毒感染期间重新使用Rabankyrin-5作为潜在的动力蛋白货物适配器。值得注意的是，已知的内体动力蛋白适配器不参与HPV条目。这些发现意味着在病毒进入的早期阶段HPV细胞内转运的一种新型机制，涉及内体涂层络合物形成的空间和时间协调以及动力蛋白的募集和激活。有了这些知识，长期的研究目标将是使用这些发现来治疗临床HPV感染的新型靶向治疗，因为目前尚无治疗HPV治疗的治疗剂。
使用Cell -Profiler
是研究数字，维度，内容和分泌细胞器的定位的最常用和通用的方法之一是共聚焦显微镜分析。然而，可以在细胞中引起的分泌细胞器的数量，大小和形状中存在相当大的异质性。因此，需要分析大量细胞器以进行有效量化。正确评估这些参数需要一种自动，无偏的方法来处理和定量分析显微镜数据。在这里，我们描述了由Cell -Profiler软件运行的两个管道，称为OrganleleProfiler和OrganeLlecontentProfiler。这些管道线用于内皮菌落形成细胞（ECFC）的共聚焦图像，其中包含独特的分泌细胞器，称为Weibel-Palade体（WPB），以及ECFC和ECFC和人类胚胎肾脏293T（HEK293T）细胞的早期内体。结果表明，管道可以量化细胞计数，大小，细胞器计数，细胞器的大小，形状，与细胞和细胞的关系，以及在内皮和HEK293T细胞中与这些物体的距离。此外，使用管道来测量高尔基体破裂后WPB大小的减小，并在ECFC中触发CAMP介导的信号通路后量化WPB的核周聚类。此外，管道能够量化位于细胞器或细胞质中的二级信号，例如小的WPB GTPase RAB27A。使用斐济检查了细胞剖面测量值的有效性。确定，这些管道为多个细胞和细胞器类型的特性提供了强大的，高处理的定量工具。这些管道是免费的，可以在不同的细胞类型或细胞器上易于使用，并且易于编辑。
原创研究通过加权基因共表达网络分析识别与扩张型心肌病相关的潜在生物标志物
背景：扩张型心肌病 (DCM) 是收缩性心力衰竭的主要原因之一，常具有遗传因素。DCM 发病和进展的分子机制仍不清楚。本研究旨在寻找新的诊断生物标志物，以辅助治疗和诊断 DCM。方法：探索基因表达综合 (GEO) 数据库，提取两个微阵列数据集 GSE120895 和 GSE17800，随后将它们合并为一个队列。在 DCM 组和对照组中分析差异表达基因，然后进行加权基因共表达网络分析以确定核心模块。通过基因显着性 (GS) 和模块成员资格 (MM) 值识别核心节点，并通过 Lasso 回归模型预测四个枢纽基因。在数据集 GSE19303 中进一步验证四个枢纽基因的表达水平和诊断价值。最后，确定了潜在的治疗药物和调节基因的上游分子。结果：绿松石模块是 DCM 的核心模块。鉴定出四个枢纽基因：GYPC（糖蛋白C）、MLF2（髓系白血病因子2）、COPS7A（COP9信号体亚基7A）和ARL2（ADP核糖基化因子类GTPase 2）。随后，通过实时定量PCR（qPCR）检测，枢纽基因在数据集和验证模型中的表达均存在显著差异。还鉴定出四种潜在的调节剂和七种化学物质。最后，成功进行了基因编码蛋白与小分子药物的分子对接模拟。结论：结果表明ARL2、MLF2、GYPC和COPS7A可能是DCM的潜在基因生物标志物。
Sotorasib：首次批准
的肺癌患者、3% 的结直肠癌患者和 2% 的其他实体瘤患者 [1,2]。与其他突变的 KRAS 蛋白不同，KRAS G12C 已被证明在癌细胞内在其活性 GTP 结合状态和非活性 GDP 结合状态之间循环 [2]，从而为开发靶向治疗提供了基础 [2,3]。Sotorasib (LUMAKRAS™) 是一种 RAS GTPase 家族抑制剂，由安进公司开发，用于治疗伴有 KRAS G12C 突变的实体瘤。2019 年 6 月，美国 FDA 授予 Sotorasib 孤儿药资格，用于治疗 KRAS G12C 阳性的非小细胞肺癌 (NSCLC) 和结直肠癌 [4]。该药于 2020 年 12 月获得晚期或转移性 KRAS G12C 突变非小细胞肺癌的突破性治疗药物认定[ 5 ]，并于 2021 年 2 月获得优先审查[ 6 ]。2021 年 5 月 28 日，sotorasib 在美国首次获批，用于治疗经 FDA 批准的检测确定为 KRAS G12C 突变的局部晚期或转移性 NSCLC 成人患者，且该患者之前至少接受过一次全身治疗[ 7 , 8 ]。该适应症根据总体缓解率 (ORR) 和缓解持续时间 (DOR) 获得加速审批，其继续获批可能取决于确认性试验对临床益处的验证和描述[ 7 ]。sotorasib 的推荐剂量为每天口服一次 960 毫克（与食物同服或空腹服用均可），直至病情进展或出现不可接受的毒性。建议剂量减少水平如下：第一次减少至每天一次 480 毫克；第二次减少至每天一次 240 毫克。如果患者无法
2025 年 Hanna H. Gray 研究员计划竞赛 成功科学研究提案示例
摘要 mTORC1 蛋白激酶响应各种输入（包括氨基酸）调节细胞生长，这些输入向 Rag GTPases 发出信号，促进 mTORC1 易位到溶酶体表面（其激活位点）。这种途径在许多疾病中失调，包括糖尿病和癌症；然而，我们对氨基酸激活 mTORC1 的机制的理解并不完整。长期以来，一个谜团是氨基酸缺乏时抑制 mTORC1 的成分的身份。作为一名研究生，我推断负调节剂可能会影响 Rags，因为它们在营养感知中起着核心作用。我们对 Rags 进行了免疫沉淀，然后进行质谱分析 (IP/MS)，结果发现了两个相互作用的蛋白质复合物，我们称之为 GATOR1 和 GATOR2。GATOR2 正向调节 mTORC1 并在 GATOR1 上游或与 GATOR1 并行发挥作用，GATOR1 是一种 Rag GTPase 激活蛋白，也是 mTORC1 的关键抑制剂。 GATOR1 成分在癌症中发生突变，可能有助于识别对 mTORC1 抑制有反应的癌症。第二个未解之谜是 mTORC1 上游氨基酸传感器的身份。为了识别假定的传感器，我们对已知的 mTORC1 调节剂进行了广泛的 IP/MS。我们发现 Sestrin2 和 CASTOR1 是与 GATOR2 相互作用的蛋白质，分别起到亮氨酸和精氨酸传感器的作用。Sestrin2 和 CASTOR1 与 GATOR2 结合以抑制 mTORC1，并且在存在氨基酸的情况下这种抑制会得到缓解。重要的是，这些传感器的氨基酸结合能力是 mTORC1 感知氨基酸存在所必需的。总之，这些成分的发现澄清了我们对氨基酸如何向 mTORC1 发出信号的理解，并提供了在疾病状态下调节 mTORC1 活性的目标。
共价药物发现的进展
共价药物包含一个弱反应性官能团，该官能团与蛋白质靶标形成共价键，从而赋予除药物结合所涉及的非共价相互作用之外的额外亲和力 1 。从历史上看，对这些反应性分子干扰生物测定和潜在缺乏选择性的担忧常常阻碍进一步研究 2,3 。许多早期的共价药物是偶然发现的，它们结合活性位点来抑制酶活性 4 。这些药物通常模拟底物过渡态，以实现对催化氨基酸残基的共价修饰。在过去的 30 年里，共价药物的合理设计引起了人们越来越多的兴趣，并且共价靶向非保守氨基酸以提高选择性已变得司空见惯 2,5 。共价药物的长时间靶标参与可以提供独特的药效动力学特征和卓越的效力 6 。尽管对反应性的担忧，共价性的潜在益处激发了药物化学家探索共价药物领域。在许多情况下，反应性、选择性和效力之间的妥协产生了安全有效的药物。我们在此讨论的关键例子（图 1 和表 1）包括布鲁顿酪氨酸激酶 (BTK) 抑制剂依鲁替尼 (AbbVie) 和表皮生长因子受体 (EGFR) 抑制剂奥希替尼 (AstraZeneca)，2020 年的销售总额分别为 84.3 亿美元和 43.3 亿美元 7,8 。此外，通过共价修饰实现的强效抑制使得能够靶向传统上“无法用药”的蛋白质，例如 sotorasib (Amgen) 的批准，它是突变型 KRAS(G12C) 的抑制剂，KRAS 是一种 GTPase，数十年的药物研发努力都未能成功 9,10（图 1）。
PRPC通过与C-MET相互作用在结直肠癌细胞中调节癌症干细胞的性质
复发，在癌症治疗中仍然是一个限制，这降低了CRC患者的存活率（3）。此外，癌细胞由异质种群组成，包括癌细胞作为具有自我更新能力的亚群。癌症的这些特征与肿瘤的发育和进展以及治疗衰竭有关（4，5）。因此，需要发现和开发新型疗法和分子靶标，对于开发有效的治疗策略，以防止治疗结直肠癌。酪氨酸 - 蛋白激酶Met（C-MET）是一种异源型跨膜酪氨酸激酶受体，被称为肝细胞生长因子受体（HGFR），并由MET原始癌基因编码。c-Met激活了多个信号转导途径，例如RAS GTPase（RAS），磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）和Notch信号通路，并通过它们调节了癌细胞的增殖，存活和运动性（6）。另外，在各种癌症中，C-MET的异常表达也有报道，例如CRC，非小肺癌，胃癌和乳腺癌（7-10）。此外，C-MET过表达与肿瘤的增殖，侵袭和血管生成有关（11，12）。crizotinib是一种针对多种受体酪氨酸激酶（RTK）的小分子抑制剂，例如C-MET，间变性淋巴瘤激酶（ALK）和ROS1受体（13）。此外，克佐替尼通过抑制下游效应子功能和诱导细胞凋亡，在非小细胞肺癌（NSCLC），结肠癌，胃癌和神经胶质瘤中显示抗癌作用（14）。此外，克里唑替尼对C-MET的抑制可以通过衰减下游信号通路和细胞周期停滞来提高CRC对放射疗法的敏感性（15）。细胞prion蛋白（PRP C）是一种在包括神经细胞在内的多种细胞类型中表达的糖基磷脂酰肌醇连接的细胞表面蛋白（16），并且与多种细胞功能有关，例如应激保护，增殖和细胞
档案中的库弗特·Unige疫苗在护理中犹豫...
受体。ms4a4a是一种四翼烷分子，在分化和极化过程中，在巨噬细胞中选择性表达，对于自然杀伤细胞介导的转移抗性的dectin-1依赖性激活必不可少。它的激活与各种病理有关，包括与人类的系统性硬化相关的肺纤维化。[1] 8.80 0.033 TBC1D4 TBC1域家族，成员4可以充当Rab2a，Rab8a，Rab10和Rab14的GTPase激活蛋白。同工型2促进胰岛素诱导的葡萄糖转运蛋白转运蛋白SLC2A4/GLUT4在质膜上的易位，从而增加了葡萄糖摄取。 [2] 4.99 0.018 LTB淋巴毒素B细胞因子与LTBR/TNFRSF3结合。 可能在免疫反应调节中发挥特定作用。 [3] 4.85 0.038 TLR8 TOLL样受体8内体受体，在先天和适应性免疫中起关键作用。 其对下游转录因子NF-KAPPA-B和IRF7的激活诱导促炎性细胞因子和干扰素产生。 [4] 4.02 0.043 AKR1B8 Aldo-Keto还原酶家族1，成员B8同工型2促进胰岛素诱导的葡萄糖转运蛋白转运蛋白SLC2A4/GLUT4在质膜上的易位，从而增加了葡萄糖摄取。[2] 4.99 0.018 LTB淋巴毒素B细胞因子与LTBR/TNFRSF3结合。可能在免疫反应调节中发挥特定作用。[3] 4.85 0.038 TLR8 TOLL样受体8内体受体，在先天和适应性免疫中起关键作用。其对下游转录因子NF-KAPPA-B和IRF7的激活诱导促炎性细胞因子和干扰素产生。[4] 4.02 0.043 AKR1B8 Aldo-Keto还原酶家族1，成员B8
通过共透明蛋白折叠发现蛋白质的蛋白质量，发现专门的核糖体相关伴侣EEF1A Jany Quintana C
抽象新合成的蛋白质是从核糖体出口隧道中涌现出来的未折叠多肽。将这些新生的链折叠成天然构象，对于蛋白质功能和防止行驶的相互作用至关重要，从而触发错误折叠和危害蛋白质组稳定性。但是，实现正确的3D结构是暴露于细胞质中高浓度分子的新生链的主要挑战。一般与核糖体相关的伴侣有助于各种新生肽的共转折叠。目前尚不清楚该“单尺寸合适”系统是否确保具有挑战性折叠路径的蛋白质表达，还是专门与核糖体相关的伴侣管理此类苛刻客户的折叠。在研究I中，我们研究了HSP70伴侣如何调节HSF1，这是一种转录因子，介导细胞对蛋白毒性应激的反应。我们证明了HSP70直接与HSF1结合，使其在非压力条件下保持潜在状态。蛋白质错误折叠，特别是新合成的蛋白质，将HSP70滴定，激活HSF1并诱导应力反应。因此，响应错误折叠蛋白的HSP70可用性是HSF1活性的关键调节机制。在研究II中，我们确定了一种专业的核糖体相关伴侣CHP1，该伴侣CHP1有助于EEF1A的共同折叠，这是一种高度丰富的多域GTPase，对于mRNA转化至蛋白质至关重要。删除CHP1导致EEF1A的快速蛋白水解，广泛的蛋白质聚集以及HSF1介导的应激反应的激活。最后，在研究III中，我们阐明了CHP1如何有助于EEF1A折叠和EEF1A折叠途径中伴侣作用的有序序列。我们发现CHP1与EEF1A G域的开关I区域中的α3螺旋结合，对于核苷酸结合至关重要，从而延迟了G域的核苷酸引导的折叠。随着EEF1A结构域II的合成开始，将基板转移到下游伴侣ZPR1以进行最终成熟。我们的结果提供了洞察共同翻译蛋白折叠的分子机制及其对蛋白质组稳定性的影响，以及对HSF1的调节，这是真核细胞中对蛋白质毒性应激的反应的中心介体。