疟疾是一种寄生疾病,代表了全球公共卫生问题。质子属的原生动物负责引起人类疟疾。 疟原虫具有复杂的生命周期,需要翻译后的修饰(PTMS)在时间和空间上控制细胞活性,并调节关键蛋白质的水平和细胞机制,以维持效率高的感染和免疫逃避。 sumoylation是由小型泛素样蛋白与蛋白质底物上赖氨酸残基的共价连接形成的PTM。 该PTM是可逆的,是由三种酶的顺序作用触发的:E1激活,E2-共轭和E3连接酶。 在另一端,酵母中的泛素样蛋白特异性蛋白酶和哺乳动物中的哨兵特异性蛋白酶负责处理SUMO肽和对sumoypy的部分偶联。 进一步的研究对于理解疟原虫中SUMO的分子机制和细胞功能是必要的。 抗药性疟疾寄生虫的出现促使通过新颖的作用机理发现了新靶标和抗疟药。 在这种情况下,由疟疾寄生虫中的Sumoylation调节的保守生物学过程,例如基因表达调节,氧化应激反应,泛素化和蛋白酶体途径,建议PF SUMO作为一种新的潜在药物靶标。负责引起人类疟疾。疟原虫具有复杂的生命周期,需要翻译后的修饰(PTMS)在时间和空间上控制细胞活性,并调节关键蛋白质的水平和细胞机制,以维持效率高的感染和免疫逃避。sumoylation是由小型泛素样蛋白与蛋白质底物上赖氨酸残基的共价连接形成的PTM。该PTM是可逆的,是由三种酶的顺序作用触发的:E1激活,E2-共轭和E3连接酶。在另一端,酵母中的泛素样蛋白特异性蛋白酶和哺乳动物中的哨兵特异性蛋白酶负责处理SUMO肽和对sumoypy的部分偶联。进一步的研究对于理解疟原虫中SUMO的分子机制和细胞功能是必要的。抗药性疟疾寄生虫的出现促使通过新颖的作用机理发现了新靶标和抗疟药。在这种情况下,由疟疾寄生虫中的Sumoylation调节的保守生物学过程,例如基因表达调节,氧化应激反应,泛素化和蛋白酶体途径,建议PF SUMO作为一种新的潜在药物靶标。这种微型审查的重点是当前对疟原虫协调的多步生命周期作用机理的理解,并将它们作为寄生虫特异性抑制剂的发展和对疟疾疾病的治疗干预的有吸引力的新靶蛋白进行了讨论。
图2 PTM研究中的关键范例。在所有面板中(以及本文中的其他数字),用浅红色显示了修改,绿色的蛋白质底物,蓝色的作者,黄色的橡皮擦和紫罗兰的读者。(a)通过蛋白质磷酸化调节酶糖原磷酸化酶的糖原降解活性。该酶的磷酸化和去磷酸化最终受激素胰高血糖素和胰岛素调节,通过用虚线箭头示意性地指示的信号通路。(b)蛋白质泛素化作为26S蛋白酶体降解的信号。泛素化反应是由由E1,E2和E3蛋白组成的酶促级联反应,需要ATP。底物上的Degron基序通过与E3连接酶进行物理相互作用来促进泛素化。poly(ubiquityl)atted底物通过26S蛋白酶体内的受体蛋白识别,展开和降解。(c)通过组蛋白代码调节染色质结构和基因表达。组蛋白尾部的蛋白质修饰是由作者酶安装的,由橡皮擦酶除去,并被读取器蛋白识别。(d)基于面板C的PTMS调节蛋白质的一般方案。(E)从单个蛋白质编码基因产生多种蛋白质成型的变异来源。单个基因可以剪接以产生多种同工型,可以通过差异PTM模式进一步多样化。该图中省略的蛋白质成型多样性的其他来源包括,例如,单核苷酸多态性和替代翻译起始位点。ac,乙酰化;我,甲基化; P,磷酸化; UB,泛素。
神经退行性疾病(NDS)的特征是大脑神经元或脊髓神经元异常,逐渐失去功能,最终导致细胞死亡。在检查受影响的组织后,病理变化显示突触丧失,错误折叠的蛋白质和免疫细胞的激活(这都表明疾病进展),此前严重的临床症状变得明显。早期检测NDS对于可能延迟疾病进展的有针对性药物至关重要。 鉴于其复杂的病理生理特征和各种临床症状,因此需要对NDS进行敏感有效的诊断方法。 生物标志物(如microRNA(miRNA))已被确定为检测这些疾病的潜在工具。 我们探讨了miRNA在NDS背景下的关键作用,重点是阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,多发性硬化症,亨廷顿氏病和肌萎缩性侧面硬化症。 评论深入研究了衰老与ND之间的复杂关系,突出了大脑衰老的结构和功能改变及其对疾病发展的影响。 它阐明了miRNA和RNA结合蛋白如何与ND的发病机理有关,并强调了研究其在衰老中的表达和功能的重要性。 显着,miRNA对翻译后修饰(PTM)产生了重大影响,不仅影响神经系统,还影响多种组织和细胞类型。 我们讨论miRNA,PTM和NDS之间的联系。早期检测NDS对于可能延迟疾病进展的有针对性药物至关重要。鉴于其复杂的病理生理特征和各种临床症状,因此需要对NDS进行敏感有效的诊断方法。生物标志物(如microRNA(miRNA))已被确定为检测这些疾病的潜在工具。我们探讨了miRNA在NDS背景下的关键作用,重点是阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,多发性硬化症,亨廷顿氏病和肌萎缩性侧面硬化症。评论深入研究了衰老与ND之间的复杂关系,突出了大脑衰老的结构和功能改变及其对疾病发展的影响。它阐明了miRNA和RNA结合蛋白如何与ND的发病机理有关,并强调了研究其在衰老中的表达和功能的重要性。显着,miRNA对翻译后修饰(PTM)产生了重大影响,不仅影响神经系统,还影响多种组织和细胞类型。我们讨论miRNA,PTM和NDS之间的联系。特定的miRNA被发现靶向涉及泛素化或去泛素化过程的蛋白质,这些蛋白质在调节蛋白质功能和稳定性中起着重要作用。此外,审查还讨论了miRNA作为早期疾病检测的生物标志物的意义,从而提供了对诊断策略的见解。
在来自ND和匹配的对照组患者的CSF的病例对照研究中,发现ND患者的CSF在CSF中显着增加了神经元损伤的关键生物标志物,包括神经丝链轻链蛋白和TAU蛋白(图6A)。重要的是,在ND患者的CSF中发现了数千种其他蛋白质(包括蛋白质成型和PTM)的其他蛋白质差异存在,揭示了潜在的新ND生物标志物或药物靶标(图6B)。
尽管自发现遗传密码(9)以来,无细胞的系统就已经存在,但其产量低,无法正确实施PTM,并且缺乏可伸缩性限制了其主要用于研究实验室的使用。通过克服这些广泛采用的这些关键障碍,像爱丽丝这样的多功能细胞系统开始改变蛋白质生产中的当前范式。实现可伸缩性是朝着这一目标迈出的重要一步。快速合成能力,以及它们大规模表达广泛功能蛋白的能力,无细胞的系统设置为重新定义生物制造。
解码蛋白质过硫化信号生命最初在富含硫化氢 (H2S) 的环境中出现和繁荣,过去十年发表的文献开始认识到 H2S 是许多生理和病理过程的介质。接触 H2S 会使动物进入类似假死的状态,而饮食限制导致的寿命延长则是 H2S 积累的结果。其产生障碍与神经退行性疾病和癌症等许多疾病的发展有关。一种称为蛋白质过硫化的半胱氨酸残基的新型翻译后修饰 (PTM)(即将半胱氨酸残基 PSH 转化为过硫化物,PSSH)被认为是所有这些效应背后的统一机制。因此,了解蛋白质过硫化不仅具有基础潜力,例如揭示新的信号通路,而且具有对抗衰老和疾病的药理学潜力。然而,H2S 介导的 PSSH 形成的潜在机制仍不清楚,主要是因为缺乏可靠且有选择性的 PSSH 标记方法。在这里,使用我们团队开发的尖端 PSSH 标记方法,结合蛋白质组学、代谢组学和分子生物学,并通过研究不同的模型系统(细胞、秀丽隐杆线虫、啮齿动物),我们打算 (i) 获得有关 PSSH 动力学的高分辨率结构、功能、定量和时空信息,并将这种进化定位为
摘要。由于密码子字母的高变性,从密码子到氨基酸的映射是溢出的,这表明密码子空间可能具有更高的信息含量。嵌入密码子语言模型最近在各种下游任务中表现出成功。然而,磷酸化位点的预测模型,可以说是研究最多的翻译后修饰(PTM)和PTM位点,主要依赖于氨基酸级表示。这项工作引入了一种新的方法,通过通过近来开发的密码子语言模型的嵌入来预测磷酸化位点,该方法专门培训了蛋白质编码DNA序列。蛋白质序列首先精心映射到可靠的编码序列,并使用此编码器编码以生成密码子感知的嵌入。然后将这些嵌入与通过早期融合策略从蛋白质语言模型获得的氨基酸感知的嵌入整合。随后,从定义的窗框内的融合嵌入式形成了感兴趣的位点的窗口级表示。Convbigru网络提取物具有捕获窗口内近端残基之间的时空相关性,然后是基于高斯(Dog)小波范围函数的衍生物的Kolmogorov-Arnold网络(KAN),以产生该站点的预测推断。我们将整体模型配音为Calmphoskan。在独立测试中使用丝氨酸 - 硫代氨酸(合并)和酪氨酸测试集,Calmphoskan优于现有方法。此外,我们证明了该模型在预测蛋白质内在无序区域内的位点的有效性。总体而言,Calmphoskan成为蛋白质中一般磷酸材料的强大预测指标。Calmphoskan将很快公开发布。
• LC-MS 和 GC-MS 用于极性和非极性小分子分析(低分辨率) • LC-MS/MS 用于肽/蛋白质表征;测序;PTM;(高分辨率 ± 3ppm) • LC-MS/MS 用于非靶向代谢组学/脂质组学 • LC-MS/MS 用于定量靶向代谢组学(例如定制分析、PK/PD 研究) • MALDI 用于蛋白质组学和聚合物 • MALDI IMS 用于空间代谢组学/脂质组学
表达和纯化的重组蛋白在生物学和生物医学科学中高度使用。由于缺乏翻译后修饰(PTM)系统以及许多重组蛋白的不溶性,用于蛋白质表达和纯化的传统宿主生物,尤其是大肠杆菌,用于蛋白质表达和纯化。酵母蛋白生产系统一直是生产生物药物蛋白,蛋白质复合物和翻译后修饰蛋白的宝贵工具。在这里,我们使用半乳糖诱导系统描述了酿酒酵母中详细的蛋白质表达和纯化方案。发芽的酵母菌具有快速的细胞生长,可以达到高密度,从而产生具有高蛋白质产量的快速,简单的真核蛋白质生产平台。
Maire Yew(Taxus Mairei)是常绿针叶树,具有较高的装饰性和药用价值。该物种的芳族具有三种不同的颜色。然而,尚不清楚香气颜色形成的变化机制。在此,在不同发育阶段,基因表达和代谢产物浓度是红色(RTM),黄色(YTM)和紫色(PTM)芳族的促进的。总共确定了266个烟叶和35个类胡萝卜素。在YTM中鉴定的主要色素是Epiafzelechin,le曲霉和B-氯蛋白细胞素,而Malvidin-3,5-Di-O-葡萄糖苷和apigenin在PTM中起着至关重要的作用。和显着的差异表达在HCT,DFR,LAR,ANS,CRTB,NCED和CCOAOMT基因之间观察到了不同颜色的环境。在黄色的青春期成熟期间,HCT的上调与Epiafzelechin的积累密切相关。DFR,LAR和ANS的表达降低似乎抑制了Delphinidin-3-O-Rutinoside的产生。CRTB表达的降低和NCED表达的同时增加可能调节叶黄素的积累。同时,B -Cryptoxanthin的积累似乎受到NCED的积极影响。作为紫色的Aril转向,CCOAOMT的表达降低似乎有助于丙菊的合成。DFR的重大上调促进了Malvidin-3,5-Di-O-葡萄糖苷的产生。此外,MYB的过表达可能在调节不同彩色贫困的形成中起重要作用。总共选择了14个基因进行QRT-PCR验证,结果表明转录组序列数据的可靠性。我们的发现可以为Maire紫杉资源的分子育种,开发和应用提供宝贵的见解。