。CC-BY 4.0 国际许可证永久有效。它是在预印本(未经同行评审认证)下提供的,作者/资助者已授予 bioRxiv 许可,可以在该版本中显示预印本。版权持有者于 2024 年 11 月 21 日发布了此版本。;https://doi.org/10.1101/2024.11.20.624400 doi:bioRxiv 预印本
当 Demis Hassabis 和 John Jumper 确认 AlphaFold2 确实有效后,他们计算了所有人类蛋白质的结构。然后他们预测了研究人员在绘制地球生物图谱时迄今为止发现的几乎所有 2 亿种蛋白质的结构。Google DeepMind 还将 AlphaFold2 的代码公开,任何人都可以访问它。这个人工智能模型已经成为研究人员的金矿。到 2024 年 10 月,来自 190 个国家的 200 多万人使用了 AlphaFold2。以前,获得蛋白质结构通常需要数年时间,甚至可能根本无法获得。现在只需几分钟即可完成。这个人工智能模型并不完美,但它可以估计它所产生的结构的正确性,因此研究人员知道预测的可靠性。图 5 展示了 AlphaFold2 如何帮助研究人员的众多示例中的几个。
。圣地亚大学,加利亚,加利亚,15706年,UPSALA,SE 750 02,SWEED医院Universitorio,33011电子邮件:ng.teran@cinn; Modsim Pharmar AB,Box 2022,SE-75002BMC -BMC -BMC -Box 596,Uppsala,SE电子邮件:悬挂。副编辑:
摘要近年来生物制剂在各种疾病中的使用已大大增加。中风是一种脑血管疾病,是第二大最常见的死亡原因,也是全球发病率高的残疾原因。用于用于治疗急性缺血性中风的生物制剂,Alteplase是唯一的溶栓剂。同时,当前的临床试验表明,两种重组蛋白,Tenecteplase和非免疫原性葡萄球菌酶,作为用于急性缺血性中风治疗的新溶栓剂的最有前途的。此外,使用干细胞或类器官进行中风治疗的基于干细胞的治疗在临床前和早期临床研究中显示出令人鼓舞的结果。这些急性缺血性中风的策略主要依赖于未分化的细胞的独特特性来促进组织修复和再生。但是,在这些方法成为常规临床用途之前,仍有一段巨大的旅程。这包括优化细胞输送方法,确定理想的细胞类型和剂量以及解决长期安全问题。本综述介绍了缺血性中风中溶栓治疗的当前或有希望的重组蛋白,并突出了中风治疗中干细胞和大脑器官的前景和挑战。
图1:用荧光相关光谱(FCS)量化CAS9 RNP核浓度a)工作流的实验示意图,以量化编辑所需的CAS9 RNP核浓度。b)Cas9 rnp或gRNA的扩散时间,在每个细胞中,在Hela细胞中传递,并在24小时(2.0 vs 1.0 ms,p值= 0.0004)时测量每个点,代表用两种组件扩散拟合模拟的单个细胞中平均扩散时间(图。s1)。fcs在MS中提供的扩散时间,每个FCS条件中提供至少两个生物学重复(平均值±SEM)。c)用Cas9 RNP电穿孔的HeLa细胞的FCS分析。Cas9 RNP的核浓度是剂量的函数(每个细胞Cas9)。 每个点表示单个细胞中的浓度。 fcs值在NM中提供,每个FCS条件至少有两个生物学重复(平均值±SEM)。 通过将FCS跟踪与两个组件3D扩散方程拟合(有关详细信息,请参见方法),从而得出了所有浓度值和扩散时间。 d)(左轴)CAS9 RNP与剂量的平均核浓度显示出很强的线性相关性。 (r 2 = 0.96)。 (右轴)由FCS计算出的核浓度值和HeLa核的体积(690μm3)估计的Cas9数量(46)。 e)HELA,U2OS和HEK293T细胞的核浓度的FCS分析。 fcs值在NM中提供,每个FCS条件至少有两个生物学重复(平均值±SEM)。Cas9 RNP的核浓度是剂量的函数(每个细胞Cas9)。每个点表示单个细胞中的浓度。fcs值在NM中提供,每个FCS条件至少有两个生物学重复(平均值±SEM)。通过将FCS跟踪与两个组件3D扩散方程拟合(有关详细信息,请参见方法),从而得出了所有浓度值和扩散时间。d)(左轴)CAS9 RNP与剂量的平均核浓度显示出很强的线性相关性。(r 2 = 0.96)。(右轴)由FCS计算出的核浓度值和HeLa核的体积(690μm3)估计的Cas9数量(46)。e)HELA,U2OS和HEK293T细胞的核浓度的FCS分析。fcs值在NM中提供,每个FCS条件至少有两个生物学重复(平均值±SEM)。在补充表2中报告了FC的精确值,包括实验和生物学重复,平均值和SEM
Picard, D. (2000)。通过与类固醇结合域融合实现蛋白质的翻译后调控。Methods Enzymol. 327 , 385-401。ER α HBD 融合在小鼠中的应用:Whitfield, J.、Littlewood, T.、Evan, GI 和 Soucek, L. (2015)。小鼠模型中的雌激素受体融合系统:可逆转换。Cold Spring Harb. Protoc. 2015 , 227-234。参考文献 1. Sablowski, RW 和 Meyerowitz, EM NO APICAL MERISTEM 的同源物是花同源基因 APETALA3/PISTILLATA 的直接靶标。Cell 92 , 93- 103 (1998)。 2. Thuerauf, DJ, Marcinko, M., Belmont, PJ 和 Glembotski, CC ATF6α 和 ATF6β 异构体特异性特征对内质网应激反应基因表达和细胞活力的影响。J. Biol. Chem. 282, 22865-22878 (2007)。3. Aoyama, T. 等人。拟南芥转录激活因子 Athb- 1 的异位表达改变了烟草叶细胞的命运。Plant Cell 7, 1773-1785 (1995)。4. Laumen, H., Nielsen, PJ 和 Wirth, T. BOB.1/OBF.1 辅激活因子对 B 细胞中八聚体依赖性转录至关重要。Eur. J. Immunol. 30, 458-469 (2000)。 5. Lu, J. 等人。用于转录激活和基因组编辑的多模式药物诱导 CRISPR/Cas9 装置。核酸研究。46,e25(2018)。6. Gomez-Ospina, N.、Tsuruta, F.、Barreto-Chang, O.、Hu, L. 和 Dolmetsch, R. L 型电压门控钙通道 ca(v)1.2 的 C 端编码转录因子。细胞 127,591-606(2006)。7. Umek, RM、Friedman, AD 和 McKnight, SL CCAAT 增强子结合蛋白:分化开关的组成部分。科学 251,288-292(1991)。 8. Müller, C., Kowenz-Leutz, E., Grieser-Ade, S., Graf, T. & Leutz, A. NF-M(鸡 C/EBP beta)诱导造血祖细胞系嗜酸性分化和凋亡。EMBO J. 14 , 6127-6135 (1995)。9. McDonald, MJ & Rosbash, M. 果蝇昼夜节律基因表达的微阵列分析和组织。Cell 107 , 567-578 (2001)。10. Simon, R., Igeno, MI & Coupland, G. 拟南芥花分生组织身份基因的激活。Nature 384 , 59-62 (1996)。 11. Picard, D., Salser, SJ & Yamamoto, KR 糖皮质激素受体类固醇结合域内可移动且可调节的失活功能。Cell 54 , 1073-1080 (1988)。12. Spitkovsky, D. 等人。腺病毒 E1A 在具有 E1A 依赖性条件性增殖的细胞系中对细胞周期蛋白基因表达的调节。J. Virol. 68 , 2206-2214 (1994)。13. Vigo, E. 等人。CDC25A 磷酸酶是 E2F 的靶标,是 E2F 有效诱导的 S 期所必需的。Mol. Cell. Biol. 19 , 6379-6395 (1999)。 14.Jones, ME, Kondo, M. & Zhuang, Y. A tamoxifen inducible knock-in allele for investigation of E2A function. BMC Dev. Biol. 9 , 51 (2009). 15.Zhao, B. et al. RNAs induced by Epstein-Barr virus Nuclear Antigen 2 in Lymphoblastoid cell lines. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 , 1900-1905 (2006). 16. Maruo,S. 等人。Epstein–Barr 病毒核蛋白 EBNA3C 是淋巴母细胞细胞周期进程和生长维持所必需的。美国国家科学院院刊 103,19500-19505(2006 年)。
当 Demis Hassabis 和 John Jumper 确认 AlphaFold2 确实有效后,他们计算了所有人类蛋白质的结构。然后,他们预测了研究人员在绘制地球生物图谱时发现的几乎所有 2 亿种蛋白质的结构。Google DeepMind 还将 AlphaFold2 的代码公开,任何人都可以访问它。这个人工智能模型已经成为研究人员的金矿。到 2024 年 10 月,来自 190 个国家的 200 多万人使用了 AlphaFold2。以前,获得蛋白质结构通常需要数年时间,甚至可能根本无法获得。现在只需几分钟即可完成。这个人工智能模型并不完美,但它可以估计它所生成的结构的正确性,因此研究人员知道预测的可靠性。图 5 显示了 AlphaFold2 如何帮助研究人员的众多示例中的几个。
当 Demis Hassabis 和 John Jumper 确认 AlphaFold2 确实有效后,他们计算了所有人类蛋白质的结构。然后他们预测了研究人员在绘制地球生物图谱时迄今为止发现的几乎所有 2 亿种蛋白质的结构。Google DeepMind 还将 AlphaFold2 的代码公开,任何人都可以访问它。这个人工智能模型已经成为研究人员的金矿。到 2024 年 10 月,来自 190 个国家的 200 多万人使用了 AlphaFold2。以前,获得蛋白质结构通常需要数年时间,甚至可能根本无法获得。现在只需几分钟即可完成。这个人工智能模型并不完美,但它可以估计它所产生的结构的正确性,因此研究人员知道预测的可靠性。图 5 展示了 AlphaFold2 如何帮助研究人员的众多示例中的几个。
C9ORF72 基因内含子 1 中的六个核苷酸重复扩增是影响肌萎缩侧索硬化症和额颞叶痴呆症患者的最常见的基因突变。重复扩增的双向转录会产生正义和反义重复 RNA,这些 RNA 随后可以在所有阅读框架中翻译,从而产生具有独特末端的六种不同的二肽重复 (DPR) 蛋白。这些蛋白质在 C9ORF72 重复扩增中的准确翻译起始位点仍然难以捉摸。我们使用 CRISPR-Cas9 基因组编辑和空间阻断反义寡核苷酸 (ASO) 研究反义重复 RNA 中的不同 AUG 密码子对 C9ORF72 扩增载体运动神经元和淋巴母细胞中 DPR 蛋白、poly(GP) 和 poly(PR) 产生的贡献。然后,我们利用针对 C9ORF72 正义重复 RNA 的 ASO 来检查正义或反义 RNA 是否是 poly(GP) 蛋白的主要来源 - 这个问题存在相互矛盾的证据。我们发现这些 ASO 减少了预期的正义 RNA 靶标,但也减少了反义 RNA,从而阻止了 poly(PR) 的产生。我们的数据强调了反义 CCCCGG 重复扩增之前的序列对于反义 DPR 蛋白合成的重要性,并支持使用正义 C9ORF72 ASO 来防止正义和反义依赖性 DPR 蛋白在 C9ORF72 ALS/FTD 中的积累。
残基相互作用网络(RINS)提供了基于图的蛋白质相互作用网络的表示,从而对驱动蛋白质结构,功能和稳定性关系的因素提供了重要的见解。存在多种工具来执行RIN分析,考虑到不同类型的相互作用,输入(晶体结构,模拟轨迹,单蛋白或跨蛋白质的比较分析)以及格式,包括独立软件,Web服务器和Web应用程序应用程序界面(API)。尤其是,使用“ metarins”对蛋白质家族进行比较RIN分析的能力提供了一种有价值的工具,可以剖析蛋白质进化。反过来,这突出了热点,以避免(或目标)体外进化研究,提供了一个强大的框架,可以利用该框架为工程师新蛋白质。