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靶向α-突触核蛋白的小分子的发展...
摘要：帕金森氏病是全球第二常见的神经退行性疾病，其特征是蛋白质沉积物在多巴胺能神经元中的积累。这些沉积物主要由α -syn uclein（α -syn）的聚集形式组成。尽管对这种疾病进行了广泛的研究，但目前只有症状治疗。近年来，已经鉴定出了几种化合物，主要是芳香特征，靶向α -syn自组装和淀粉样蛋白形成。这些化合物是通过不同方法发现的，具有化学多样性，并且表现出了许多作用机制。这项工作旨在提供与帕金森氏病有关的生理病理学和分子方面的历史概述，以及小型复合发育中的当前趋势，以靶向α -Syn聚集。尽管这些分子仍在开发中，但它们构成了发现帕金森氏病有效的抗缔解疗法的重要一步。
患有代谢综合征的精神分裂症患者的细胞粘附分子
摘要：代谢综合征 (MetS) 是精神分裂症的常见并发症，可显著缩短患者的预期寿命。细胞间 (ICAM)、血管 (VCAM) 和神经 (NCAM) 细胞粘附分子 (CAM) 介导神经炎症过程，其可溶形式 (例如，sICAM) 在血浆中与细胞结合形式同时存在。在本研究中，在 211 名患有偏执型精神分裂症的西伯利亚白人患者中检查了这些 CAM 的血清水平（根据 2005 年国际糖尿病联合会标准，82 名患者患有 MetS，129 名患者不患有 MetS）。使用 xMAP 技术，使用 Magpix 和 Luminex 200（Luminex，美国德克萨斯州奥斯汀）测定血清中的 CAM 水平。与无 MetS 的患者相比，MetS 患者的 sICAM-1 水平显著升高，而 sVCAM-1 水平显著降低。两组之间的 NCAM 水平没有差异。与 MetS 患者相比，无 MetS 患者的 CAM、年龄、精神分裂症持续时间和体重指数之间的 Spearman 相关性更明显。我们的研究结果与 MetS 与内皮功能障碍以及其他炎症成分相关这一结论一致。通过这些外周炎症过程的内皮成分，MetS 可能诱发脑内神经炎症变化，但需要进一步研究来证实这一点。
通过光物质杂化调节和增强分子中的量子相干时间尺度
摘要：保护物质中的量子相干性不受环境影响对于在量子技术中使用分子和材料以及开发增强光谱至关重要。本文展示了如何在光学腔的背景下用量子光修饰分子发色团，以产生具有可调相干时间尺度的量子叠加态，这些相干时间尺度比裸分子的相干时间尺度更长，即使在室温和浸入溶剂中的分子中也是如此。为此，我们开发了分子极化态的退相干率理论，并证明涉及这种混合光物质态的量子叠加可以比裸分子存活时间长几个数量级，同时保持光学可控性。此外，通过研究有损腔存在下的这些可调相干增强，我们证明它们可以使用当今的光学腔来实现。该分析提供了一种可行的策略来设计和增加分子中的量子相干寿命。
利用含胺分子库识别决定基因枪递送中递送剂有效性的因素
摘要：基因枪转染是一种流行且用途广泛的植物转化工具。基因枪过程中的一个关键步骤是使用递送剂将 DNA 与重微粒结合，递送剂通常是带正电的含有胺基的分子。目前，商业递送剂的选择大多局限于亚精胺。此外，尚未报道详细的递送机制。为了帮助扩大递送剂的选择范围并揭示导致高递送性能的基本机制，研究了一个含胺分子库。使用双管基因枪递送装置测试了数百个样品，一致性大大提高。在洋葱表皮上评估了性能。通过直接高效液相色谱分析测量了 DNA 的结合和释放。这项研究表明，绝大多数胺库的表现与亚精胺相同。为了进一步解释这些结果，对化学建模生成的数千个分子描述符进行了关联分析。结果发现，总电荷很可能是成功结合和递送的关键因素。此外，即使将 DNA 浓度增加 50 倍以强调分子的结合能力，文库中的胺类仍继续以几乎相同的水平进行传递，同时结合所有 DNA。需要传递大量 DNA 的 Cas9 编辑测试也证明了 DNA 的增加，结果与之前确定的胺类性能一致。这项研究大大扩展了基因枪传递的传递剂选择，允许使用更耐储存且更便宜的商业试剂替代品。该文库还提供了一种方法，用于研究未来通过基因枪过程进行更具挑战性的蛋白质和 CRISPR-Cas 传递。关键词：DNA 传递、DNA - 粒子沉淀、基因编辑、基因枪、粒子轰击、QSAR
用于提高基因组编辑精度和安全性的小分子
摘要：基于成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 的基因组编辑技术彻底改变了生物学、生物技术和医学，并促进了新治疗方式的发展。然而，CRISPR 技术的安全使用仍然存在一些障碍，例如意外的脱靶 DNA 切割。小分子是解决这些问题的重要资源，因为它们具有简便的递送和快速的作用，可以实现对 CRISPR 系统的时间控制。在这里，我们全面概述了可以精确调节 CRISPR 相关 (Cas) 核酸酶和引导 RNA (gRNA) 的小分子。我们还讨论了新兴基因组编辑器（例如碱基编辑器）和抗 CRISPR 蛋白的小分子控制。这些分子可用于精确研究生物系统和开发更安全的治疗方式。
用于飞行空间任务的质谱仪在分析生物特征和其他复杂分子方面的进展
摘要：航天器飞掠可以让我们了解行星物体气体包层的化学成分。在飞掠过程中，相对相遇速度通常为几公里/秒到几十公里/秒。当速度超过 5 公里/秒时，现代质谱仪在分析快速相遇的气体时会受到超高速撞击引起的碎裂过程的影响，导致在分析复杂分子时得到不明确的结果。在这种情况下，仪器使用前室，进入的物质在前室中与室壁发生多次碰撞。这些碰撞导致气体分子减速和热化。然而，这些碰撞也会解离分子键，从而使分子碎裂，并可能形成新的分子，使科学家无法推断出采样气体的实际化学成分。我们开发了一种新型飞行时间质谱仪，它可以处理高达 20 公里/秒的相对相遇速度，而无需前室及其相关的碎裂。它一次性分析 m/z 1 至 1000 的完整质量范围。这项创新可实现对复杂（有机）分子的明确分析。应用于土卫二、木卫二或木卫一，它将为探索太阳系提供可靠的化学成分数据集，以确定其状态、起源和演化。
寡核苷酸药物分子
如果所讨论的蛋白质对于病毒的复制或癌细胞的不受控制的生长很重要，则可以观察到治疗作用。从理论上讲，反义寡核苷酸也可用于阻断正常细胞中蛋白质的合成，以便可以确定特定蛋白质的生物学作用。但是，在此应用程序中，最近开发的RNAi方法更受欢迎。RNA：反义寡核苷酸和靶mRNA之间形成的DNA混合双链体直接干扰蛋白质合成，从而降低了编码蛋白的表达。这种抑制作用可能是由于核糖体与反义寡核苷酸结合和/或杂化无法通过核糖体和直接蛋白质表达的核糖体周围组装的抑制作用。核糖核酸酶H（RNase H）对与反义寡核苷酸杂交的mRNA分子的核酸酶H（RNase H）的内核酸酶活性增强了反义作用。rNase h破坏了mRNA链，RNase H酶和反义寡核苷酸在循环结束时保持完整：因此，反义效应是催化的（图1）。单个反义寡核苷酸可以通过该机制销毁许多mRNA分子。酶RNase H发生在正常细胞中，在正常细胞中，它在去除DNA复制滞后的短链中起着重要作用。
利用基于 Affibody 分子的强效药物偶联物靶向过度表达人类表皮生长因子受体 3 的肿瘤细胞
摘要：越来越多的证据表明，针对人类表皮生长因子受体 3 (HER3) 的疗法可能是癌症靶向治疗的可行途径。在这里，我们研究了一种新型药物偶联物 Z HER3 -ABD-mcDM1，它由 HER3 靶向亲和体分子、与细胞毒性微管蛋白聚合抑制剂 DM1 偶联以及白蛋白结合域组成，可延长体内半衰期。Z HER3 -ABD-mcDM1 对 HER3 的细胞外结构域表现出很强的亲和力 (KD 6 nM)，对 HER3 过表达的胰腺癌细胞系 BxPC-3 表现出更强的亲和力 (KD 0.2 nM)。该药物偶联物对 BxPC-3 细胞表现出强大的细胞毒性作用，IC 50 值为 7 nM。对放射性标记版本 [ 99m Tc]Tc-Z HER3 -ABD-mcDM1 的评估显示，其内化率相对较高，8 小时后内化率为 27%。进一步的体内评估表明，它可以靶向小鼠的 BxPC-3（胰腺癌）和 DU145（前列腺癌）异种移植瘤，注射 BxPC-3 异种移植瘤后 6 小时的摄取量达到峰值 6.3 ± 0.4% IA/g。一般生物分布显示，肝脏、肺、唾液腺、胃和小肠中均有摄取，这些器官已知会自然表达鼠 ErbB3。研究结果表明，Z HER3 -ABD-mcDM1 是一种高效且选择性的药物偶联物，能够特异性靶向 HER3 过表达细胞。讨论了进一步的临床前和临床开发。
微生物汞转化：分子，功能和生物
汞（Hg）甲基化，甲基汞（MEHG）脱甲基化和HG的无机氧化还原转化是微生物介导的过程，这些过程决定了许多环境中HG和MEHG的命运和循环，并且这样就影响了人类和人类和野生生活的健康。在过去的十年中，HG甲基化基因HGCAB的发现，以及高吞吐量和基因组测序方法的进步，导致人们对HG甲基化微生物的多样性的良好程度扩大。本综述旨在描述实验确认的并最近发现的HGCAB基因携带HG甲基化微生物；提出了系统发育和分类分析。此外，当前有关转化机制的知识，执行它们的生物以及环境参数对Hg
分子中的量子信息扰乱
时序非相关器 (OTOC) 可用于探测当动态初始条件发生变化时量子系统对信息的扰乱速度。在足够大的量子系统中，可以从 OTOC 中提取 Lyapunov 系数的量子模拟，该系数描述了经典混沌系统被扰乱的时间尺度。OTOC 仅应用于非常有限的玩具模型，例如与黑洞信息扰乱相关的 SYK 模型，但它们在量子系统中的信息扰乱方面具有更广泛的适用性，可以与实验进行比较。众所周知，多原子分子的振动会从低能量下的规则动力学转变为足够高能量下的轻松能量流。因此，分子代表了研究中等大小（此处为 6 到 36 个自由度）多体系统中扰乱的理想量子系统。通过计算量子 OTOC 及其经典对应物，我们可以量化信息在分子系统中如何以量子力学方式“扰乱”。在早期“弹道”动力学和晚期“饱和” OTOC（当探索到全状态密度时）之间，确实存在一个可以为本研究中的所有分子定义量子 Lyapunov 系数的机制。与实验速率数据的比较表明，由 OTOC 测量的慢速扰乱可以达到分子反应动力学的时间尺度。即使对于我们讨论的最小分子，正则化的 OTOC 仍能满足 Maldacena 边界，但不正则化的 OTOC 则不能，这强调了前者更适合于讨论这种中等尺寸量子系统中的信息扰乱。