XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search SystemU2OS
疾病神经生物学
肌萎缩侧索硬化症是一种致命的神经退行性疾病，目前尚无治愈方法可以逆转其进展。其主要特征是核蛋白 TDP-43，该蛋白经历了不同的翻译后修饰，导致细胞核功能丧失，细胞质毒性增加。先前的报告表明，致病性 TDP-43 在各种情况下都表现出类似朊病毒的传播。为了推进预防 TDP-43 病理传播的治疗方法，我们研究了致病性 TDP-43 在散发性 ALS 患者淋巴母细胞中的潜在作用。我们使用散发性 ALS 患者的淋巴母细胞系作为致病性 TDP-43 的来源，并使用健康人类细胞（淋巴母细胞、成肌细胞、神经母细胞瘤 SH-SY5Y 或骨肉瘤 U2OS）作为受体细胞，以研究 TDP-43 蛋白病的播散和扩散。此外，我们评估了使用 CK-1 抑制剂靶向 TDP-43 磷酸化以防止病理传播的潜力。本文呈现的结果表明，致病形式的 TDP-43 分泌到散发性 ALS 淋巴母细胞的细胞外介质中，并可以通过细胞外囊泡运输，将 TDP-43 病理传播到健康细胞。此外，在病理细胞中也发现了隧道纳米管，可能参与 TDP-43 的运输。有趣的是，使用内部设计的 CK-1 抑制剂 (IGS2.7) 靶向 TDP-43 磷酸化足以阻止 TDP-43 病理传播，此外，它还具有恢复患者来源细胞中 TDP-43 蛋白稳态的已知作用。
系统分析关键 DNA 损伤反应因子的分子和生物物理特性
摘要 DNA 双链断裂 (DSB) 的修复对于保持基因组完整性至关重要。因此，定义 DSB 修复的潜在机制将增强我们对这些途径中的缺陷如何导致人类疾病的理解，并可能导致发现新的治疗干预方法。在这里，我们在 U2OS 细胞中建立了一组 HaloTagged DNA 损伤反应因子，这使得荧光 HaloTag 配体能够进行浓度依赖性蛋白质标记。在这些修复因子的内源位点处基因组插入 HaloTag 可保持表达水平，蛋白质保持适当的亚细胞定位、形成病灶的能力并在功能上支持 DSB 修复。我们系统地分析了总细胞蛋白质丰度，测量了激光诱导的 DNA 损伤位点的募集动力学，并通过活细胞单分子成像确定了扩散动力学和染色质结合特性。我们的工作表明，Shieldin 复合物（端接的关键因子）并不存在于预组装状态，并且这些因子在 DSB 处的相对积累具有不同的动力学。此外，活细胞单分子成像揭示了 MDC1 和染色质之间的组成性相互作用，该相互作用由其 PST 重复域介导。总之，我们的研究证明了单分子成像的实用性，可以为 DNA 修复提供机制见解，这将成为表征活细胞中 DNA 修复因子的生物物理特性的强大资源。
全基因组 R 环分析确定了 DDX5、XRN2 和 PRMT5 在 DNA/RNA 杂交分辨率中的独特作用
研究表明，DDX5、XRN2 和 PRMT5 可以在少数基因组位点上解析 RNA 聚合酶 II 转录终止位点处的 DNA/RNA 杂合体 (R 环)。在此，我们使用经典的 DNA/RNA 免疫沉淀和高通量测序 (DRIP-seq) 对受 DDX5、XRN2 和 PRMT5 调控的位点进行全基因组 R 环定位。我们在缺乏 DDX5、XRN2 和 PRMT5 的 U2OS 细胞中观察到转录位点处数百到数千个 R 环增益和丢失。R 环增益是位于基因富集区域的高度转录基因的特征，而 R 环丢失则在低密度基因区域观察到。DDX5、XRN2 和 PRMT5 在转录终止位点共享许多 R 环增益位点，这与它们在 RNA 聚合酶 II 转录终止中的协调作用一致。 DDX5 缺失的细胞在转录起始位点附近具有独特的 R 环增益峰，这些峰与 siXRN2 和 siPRMT5 细胞的 R 环增益峰不重叠，表明 DDX5 在转录起始中发挥独立于 XRN2 和 PRMT5 的作用。此外，我们观察到 siDDX5、siXRN2 和 siPRMT5 细胞中基因转录起始位点附近某些位置的累积 R 环导致反义基因间转录。我们的研究结果确定了 DDX5、XRN2 和 PRMT5 在 DNA/RNA 杂交调控中的独特和共同作用。
解锁转运蛋白以促进药物研发
摘要 溶质载体 (SLC) 膜转运蛋白包含一个易于处理但尚未得到充分研究的靶标家族，可用于潜在的药物干预。最近对人类遗传与疾病的关联分析，结合诸如寻找合成致死性等介入方法，揭示了各种 SLC 家族成员与未满足治疗需求的疾病之间的新联系。荧光成像板读取器 (FLIPRTM，Molecular Devices) 与响应细胞膜电位 (MP) 的荧光染料相结合，为进行 SLC 指导的药物发现提供了一个多功能平台。这是因为许多 SLC 运输带电溶质或溶质与离子结合，因此易位与 MP 的变化有关。我们展示了两次完整的高通量筛选 (HTS) 活动的结果，以说明该平台的应用。SLC 通过杆状病毒介导的转导在粘附的 U2OS 宿主细胞中表达。将染料加载到 1536 孔高密度微量滴定板中的细胞，与测试药物预孵育，并用底物（氨基酸或糖）进行攻击。通过与对未转化宿主细胞的 KCl 诱发的 MP 反应的影响进行比较，筛选出具有非 SLC 特异性作用的药物。从大约 200 万种化合物的完整筛选集合中，对 500-2000 种推定的抑制剂进行了研究，以确定对密切相关转运蛋白的特异性（也使用 FLIPR），并通过非 FLIPR 方法证实真实的 SLC 抑制（即“正交性”）。HTS 活动在有吸引力的化学空间中提供了新的化学起点，从而能够探索结构-活性关系 (SAR)，并有助于在动物模型中确认每种情况下的治疗假设：药物介导的 SLC 抑制将诱导对疾病有益的生理效应。
OGG1的小分子激活可增强氧化性DNA损伤的修复
两种 OGG1 调节剂均减少了 KBrO 3 诱导的 AP 位点（图 2G），我们发现 TH5487 的 DNA 链断裂（γH2AX）更少（图 2H），表明 OGG1 糖基化酶活性受损会导致 AP 位点数量减少。相反，我们发现 TH10785 的 DNA 链断裂（γH2AX）更多（图 2H），证实 TH10785 在细胞中的催化活性会导致 DNA 链断裂。总之，这些结果表明 TH10785 激活的 OGG1 具有新的细胞作用，即比 8-oxoG 更倾向于 AP 位点。接下来，我们测试了 TH10785 在细胞中诱导 β,δ 消除的程度。我们假设同时刺激 β,δ-消除和阻断 PNKP1 活性应会使系统因未修复的 DNA 单链断裂而超载（图 1A）。因此，在单独暴露于 OGG1 抑制剂或激活剂（图 3A、图 S26）和类似化合物（表 S6 和图 3B）或与 PNKP1i 联合使用的 U2OS 细胞中，使用标记物 γH2AX 和 53BP1 通过 IF 测量 DDR。我们发现 PNKP1 抑制剂只有与引起体外 β,δ-裂解酶活性的 OGG1 激活剂联合使用时才会诱导强 DDR。为了评估这种因果关系，我们使用 RNA 测序监测转录变化，发现 PNKP1i 与 TH10785 联合使用（而非单独使用）会诱导识别和修复 DNA 双链断裂的关键参与者的转录显着上调（图 3C）。此外，TH10785 与 PNKP1 抑制相结合时细胞活力降低，但 TH5487 则不会降低（图 3D 和 3E）。这些结果表明，TH10785 激活 OGG1 β,δ-裂解酶活性在体外和细胞内均会发生，并且 PNKP1 对于避免 DNA 损伤的积累和随之而来的细胞死亡至关重要。总之，我们提出了一种新概念，即通过酶导向的小分子催化剂诱导 OGG1 β,δ-裂解酶活性，结合到酶的活性位点（图 3F、S27 和 S28）。TH10785 的存在引起的新催化功能更倾向于 AP 位点而不是 8-oxoG，并在体外和细胞内产生 PNKP1 依赖性。改善或重新规划处理氧化性DNA损伤的修复途径对许多疾病（如炎症、癌症、阿尔茨海默氏症或衰老）具有重要意义，这里概述的概念允许以新的方式控制和重新规划修复途径（24）。
RAD50 下调对 rucaparib 和阿霉素联合使用的协同作用 RAD50 下调对 rucaparib 和阿霉素联合使用的协同作用
摘要 目的：MRN（MRE11-RAD50-NBS1）蛋白复合物作为DNA损伤传感器发挥作用，在协调DNA双链断裂修复中起着至关重要的作用。尽管已经证明功能失调的MRN活性会使癌细胞对某些DNA损伤剂或PARP抑制剂敏感，但RAD50对鲁卡帕尼和阿霉素治疗的功能意义尚未研究。本研究的目的是研究RAD50缺陷的癌细胞对鲁卡帕尼和阿霉素组合的反应。材料和方法：本研究使用人骨骨肉瘤上皮细胞（U2OS）来评估RAD50表达水平的治疗潜力。应用RNA干扰技术来沉默RAD50 mRNA活性的表达。使用qRT-PCR技术来研究相关基因的mRNA表达水平。进行蛋白质印迹分析以评估相关蛋白质的表达水平。进行克隆存活试验以分析 RAD50 缺失对鲁卡帕尼和阿霉素联合治疗的影响。结果：RAD50 敲低导致 MRE11 和 NBS1 蛋白水平显着下降，但不影响 mRNA 和蛋白质水平上的 p53 和 p21 表达。此外，RAD50 缺失的细胞对急性阿霉素治疗的 DNA 损伤反应激活受损。我们最终表明，当与 PARP 抑制剂鲁卡帕尼联合使用时，RAD50 耗竭会增加阿霉素的细胞毒性。结论：总之，我们的临床前研究结果表明，RAD50 表达水平可以作为评估涉及 PARP 抑制剂的精准癌症治疗的预测生物标志物。关键词：RAD50、MRN 复合物、鲁卡帕尼、阿霉素。 ÖZ Amaç：MRN (MRE11-RAD50-NBS1) 蛋白质复合物与 DNA 传感器相连，并与同源物重新组合，并与 DNA 相匹配。 Fonksiyonel olmayan MRN 激活 kanser hücrelerini DNA'ya zarar veren ajanlara veya PARP 抑制剂 karşı duyarlı hale getirdiği gösterilmiş olsa da、RAD50'nin rucaparib ve doksorubisin tedavileri üzerindeki fonksiyonel önemi henüz araştırılmamıştır。但是，RAD50 缺陷可能与 rucaparib 和 doksorubisin 组合在一起。