正确折叠的蛋白对于几乎所有细胞过程至关重要,包括酶催化,信号转导和结构支持。细胞已经发展出复杂的控制机制,例如伴侣和蛋白质抗体网络的帮助,以确保蛋白质正确地成熟并正确折叠并保持其功能构象。在这里,我们回顾了控制关键激素调节剂或葡萄糖稳态折叠的机制。胰腺β细胞中的胰岛素合成始于前胰岛素的产生。在翻译过程中,胰岛素前体涉及内质网(ER)易位机制的成分,这对于预胰岛素信号肽的适当定向,易位和裂解至关重要。这些步骤对于启动Proinsulin的正确折叠至关重要。Proinsulin的可折叠性在ER中进行了优化,该环境旨在支持折叠过程和拆卸债券的形成,同时最大程度地减少错误折叠。这种环境与ER应力反应途径无关,这对胰腺β细胞具有有益的和潜在的有害作用。促硫素的折叠折叠可能导致过多的生物合成载荷,促硫素基因突变或影响ER折叠环境的遗传易感性。错误折叠的促硫蛋白会导致有效的胰岛素产生,并导致糖尿病发病机理。了解蛋白质折叠的机制对于解决糖尿病和其他蛋白质错误折叠的疾病至关重要。
我们最近对雷帕霉素靶点 (mTOR) 信号的机制及其在生长因子和营养感应、细胞代谢和生物能量学、蛋白质稳态以及转录和翻译控制交叉点上的作用获得了前所未有的了解。事实上,mTOR 在正常和恶性细胞生长中起着关键作用。然而,在癌症中药理学靶向 mTOR 的努力结果令人失望,尽管 mTOR 在大多数实体肿瘤中异常过度活跃,但很少有患者表现出临床益处。这种临床疗效降低的可能原因包括 (i) 在未选择的患者群体中分析这些药物的癌症类型中,生长选择性依赖 mTOR 的证据有限;(ii) 缺乏支持临床环境中癌症病变中生化 mTOR 抑制的研究;(iii) 对有利反应的预测价值的机制生物标志物和基因改变有限; (iv) 耐药机制的快速激活,包括垂直和水平补偿通路,导致 mTOR 抑制剂无效;(v) 临床 mTOR 抑制剂的机制限制;以及 (vi) 不良毒性,包括免疫调节作用。然而,从 mTOR 抑制剂在癌症中获批的适应症中吸取的经验教训、最近的临床试验和免疫能力强的临床前肿瘤模型中出现的结果以及对通路调控和药理学的新见解可以指导未来 mTOR 抑制策略的临床开发。
摘要:热休克蛋白(HSP)是保守的和无处不在的蛋白质,在原核和真核生物体中既表现出来,又在细胞稳态中发挥着重要作用,包括调节蛋白质的稳态,凋亡,凋亡,自噬,自噬,信号途径,维持信号途径,保护各种压力,例如各种应激等(例如,各种应激)(例如,氧气,氧化异常)。因此,HSP在包括恶性脑肿瘤在内的肿瘤细胞中高度表达,它们也与癌细胞侵袭,转移和对放射化学疗法的抗性相关。在当前的综述中,我们旨在评估中枢神经系统恶性肿瘤中HSPs表达的诊断和预后值,以及通过应用抑制剂(作为单纯疗法或与其他治疗方式结合使用)来调节伴侣水平的新型治疗方法。的确,对于几种蛋白质(即HSP10,HSPB1,DNAJC10,HSPA7,HSP90),患者的蛋白水平表达与较差的总体生存预后之间的直接相关性证明,可以在神经结合学中使用它们作为预后标记。尽管在各种固体和血液学恶性肿瘤中研究了HSP的小分子抑制剂,特别是针对HSP27,HSP70和HSP90家族的小分子抑制剂,但仍未在CNS肿瘤中充分探索其潜力。尚未在GBM中评估一些新合成的剂(例如HSP40/DNAJ抑制剂)。然而,据报道的临床前研究为应用HSP抑制剂靶向脑肿瘤提供了证据和理由。
合成生物学创建了新的代谢过程,并使用工程或天然酶改善了现有生物学。这些酶通常来自与目标植物器官不同的细胞,例如氧化还原电位,效应子水平或蛋白质的机制。因此,即使在其新植物的情况下(“植入”),非本地酶也可能需要适应其在其新植物环境中正常工作(即使其特定的细胞和动力学在体外都足够。因此,有两种不同的方式可以在植物中使用以用于植物的酶:在催化特性中,例如底物和产品植物,K CAT和K M;并且通常与表达酶的细胞环境兼容。连续的定向进化系统可以提供两种类型的改进,并且迄今为止是交付第二种类型的最广泛有效的方法。因此,在本综述中,我们提供了连续演化方法的简短说明,并强调了酵母菌系统,因为它适合植物应用。然后,我们涵盖了始终且日益紧迫的问题,这些酶和酶特性在理论上可以改善或不能改善这些酶,而实际上哪个是最适合作物改善的目标,即实际上可以改进且重要的那些足以保证部署连续的定向进化。,我们以园艺作物为例,因为它们提供的机会并提高了重点。
摘要:尽管经过了数十年的深入研究,但阿尔茨海默病 (AD) 的疾病改良治疗方法仍然非常需要。除了广泛分析的 tau 和淀粉样蛋白病理级联之外,还有两种有希望的研究途径最终可能确定 AD 的新药物靶点,这些研究途径基于对这种疾病的恢复力和易感性机制的更好理解。我们认为,大脑中的胰岛素样生长因子 I (IGF-I) 活性为 AD 的恢复力和易感性机制提供了共同的基础。我们推测,保留的大脑 IGF-I 活性有助于恢复 AD 病理,因为这种生长因子干预了被认为与 AD 有关的所有主要病理级联,包括代谢障碍、蛋白质稳态改变和炎症,这三种被认为是最重要的。相反,许多 AD 风险因素(如年老、2 型糖尿病、饮食不均衡、久坐不动的生活、社交、中风、压力和教育程度低)都存在 IGF-I 活性紊乱,而载脂蛋白 (Apo) E4 基因型和创伤性脑损伤也可能受到脑 IGF-I 活性的影响。因此,在分析这些过程时应考虑 IGF-I 活性,而保持 IGF-I 活性将有助于预防 AD 病理进展。因此,我们需要在所有这些条件下确定 IGF-I 活性并开发一种保持它的方法。然而,确定脑 IGF-I 活性不能仅仅基于这种神经营养因子的体液或组织水平,需要开发新的基于功能的评估方法。
Machado-Joseph疾病(MJD)是一种毁灭性且无法治愈的神经退行性疾病,其特征是进行性共济失调,难以说话和吞咽。因此,受影响的个体最终成为轮椅依赖,需要持续的护理,并面临预期寿命缩短。MJD的单基因原因是ATXN3基因内的三链肽(CAG)重复区域的膨胀,这导致产生的ataxin-3蛋白内聚谷氨酰胺(PolyQ)膨胀。虽然可以很好地确定ataxin-3蛋白作为去泛素化(DUB)酶的作用,因此与蛋白质抗体有关,但仍然存在有关polyq膨胀在ataxin-3对其DUB功能的影响的问题。在这里,我们回顾了当前的Ataxin-3的DUB功能,其DUB目标以及PolyQ扩展对Ataxin-3的DUB功能的影响的知识。我们还考虑了ataxin-3的配音功能的潜在神经保护作用,以及亚Xaxin-3作为基因转录的配音酶和调节剂的相交。ataxin-3是MJD中的主要致病蛋白,似乎也参与了癌症。由于异常去泛素化与神经变性和癌症既有联系,因此对Ataxin-3的DUB功能的全面理解对于在这些复杂条件下阐明潜在的治疗靶标很重要。在这篇综述中,我们旨在将Ataxin-3的知识巩固为DUB和揭幕区域,以进行未来的研究,以帮助对Ataxin-3的DUB功能进行治疗,以治疗MJD和其他疾病。
lon蛋白酶1(LONP1)是位于线粒体基质中的ATP依赖性蛋白酶,在调节线粒体蛋白抑制性,代谢和细胞应激反应等方面起着至关重要的作用。在各种肿瘤的进展中发现了异常的LONP1表达。然而,LONP1在前列腺癌(PCA)中的作用和分子机制仍然知之甚少。在这里我们表明,LONP1的过表达与PCA患者的不良临床病理特征和预后不良密切相关。机械上,发现发现LONP1与从氧化磷酸化(OXPHOS)转变为有氧糖酵解的代谢转换有关,从而促进肿瘤的增殖,侵袭和转移,并在体外和体内进行转移。同时,我们证明LONP1作为蛋白酶直接靶向线粒体丙酮酸载体1(MPC1),这是一种在糖酵解过程中的关键代谢蛋白,并增强其降解,从而又抑制了三羧酸(TCA)周期,并最终促进PCA的进展。Furthermore, using PCa in cancer-prone mice homozygous for a prostate-targeted conditional Pten knockout and Lonp1 knockin, we integrate transcriptomic and proteomic analyses of prostate tumors, upon which reveals that Lonp1 overexpression results in a signi fi cant downregulation of NADH: ubiquinone oxidoreductase activity, consequently impeding the electron transfer process and线粒体ATP合成,与PCA转移有关。总的来说,我们的结果表明,PCA中LONP1引起的代谢重编程与疾病进展紧密相结合,这表明针对线粒体中LONP1介导的级联反应可能会为PCA疾病提供治疗潜力。
高级糖基化终产物(年龄)积聚在大脑中,导致神经退行性疾病,例如阿尔茨海默氏病(AD)。AD的病理生理受到年龄的受体的影响和Toll-Hody Foceor 4(TLR4)。蛋白质糖基化通过一系列复杂的反应导致不可逆转的年龄,涉及Schiff碱的形成,Amadori反应,其次是Maillard反应,后者会导致脑葡萄糖代谢异常,氧化应激,氧化功能不良,氧化功能不良,线粒体不良,斑块沉积和神经元死亡。淀粉样斑块和其他刺激激活巨噬细胞,这些巨噬细胞是AD发育中至关重要的免疫细胞,触发炎症分子的产生,并促进该疾病的发病机理。AD的风险因动脉粥样硬化,痴呆,高龄和2型糖尿病性麦芽菌(DM)的风险因素增加了一倍。随着个体的年龄,由于糖氧化酶水平降低和年龄累积的增加,神经系统疾病(例如AD)的流行率增加。胰岛素在蛋白质的作用上影响了AD样TAU磷酸化和淀粉样β肽清除的标志,从而影响脂质代谢,炎症,血管反应性和血管功能。高运动组框1(HMGB1)蛋白是神经炎症反应的关键引发剂和激活因子,与神经退行性疾病(如AD)的发展有关。发现TLR4抑制剂可改善记忆力和学习障碍并减少β积累。饮食和生活方式的改变也会减慢广告的进展。需要针对年龄相关途径的新的治疗方法。对抗糖化剂,晚期糖基化终产物(RAGE)抑制剂的受体和破损的治疗研究为干预策略提供了希望。
唐氏综合症 (DS) 是智力障碍最常见的疾病,是由智人 21 号染色体 (HSA21) 的三体性引起的。HSA21 基因剂量的增加与早期神经发育变化有关,随后在成年期出现类似阿尔茨海默氏症的认知衰退。然而,促进衰老过程中大脑病理的分子机制仍然缺失。新型 Ts66Yah 模型代表了 Ts65Dn 的进化,用于表征大脑退化的进展,其表型更接近人类 DS 病症。在这项研究中,我们对成年 Ts66Yah 小鼠进行了纵向分析(3 – 9 个月)。我们的数据支持 Ts66Yah 小鼠在年老时发生的行为改变,包括空间记忆缺陷检测的改善以及新的焦虑相关表型。对 Ts66Yah 小鼠海马分子通路的评估表明,随着年龄的增长,氧化还原平衡、蛋白质稳态、应激反应、代谢通路、程序性细胞死亡和突触可塑性的调节异常。有趣的是,这些通路中观察到的基因型驱动的变化发生在早期,促进了大脑发育的改变和过早衰老的发生。反过来,衰老可能是导致随后的海马退化的原因,这种退化具有典型的神经病理学特征。此外,对性别对海马机制改变的影响的分析只显示出轻微的影响。总体而言,在 Ts66Yah 中收集的数据提供了新颖而综合的见解,涉及与衰老相关的导致大脑病理的三体性驱动过程。这反过来有助于弥合理解 DS 表型复杂性的现有差距。
摘要视网膜衰老被认为是各种视网膜疾病的重要危险因素,包括糖尿病性视网膜病,与年龄相关的黄斑变性和青光眼,这是对它们发育的分子基础的越来越多的了解。这项全面的综述探讨了视网膜衰老的机制,并研究了潜在的神经保护方法,重点是转录因子EB的激活。在这些常见的视网膜疾病的患者和动物模型中,最近的荟萃分析显示了以EB为靶向的转录因子EB靶向策略的有希望的结果。评论批判性地评估了转录因子EB在衰老期间的视网膜生物学,其神经保护作用以及其对视网膜疾病的治疗潜力的作用。转录因子EB对视网膜衰老的影响是细胞特异性的,通过调节线粒体质量控制和营养感应途径,影响视网膜神经元中的代谢重编程和能量稳态。在血管内皮细胞中,转录因子EB控制着重要过程,包括内皮细胞增殖,内皮管的形成和一氧化氮水平,从而影响内部血管视网膜屏障,血管生成和视网膜微型携带。此外,转录因子EB会影响血管平滑肌细胞,抑制血管钙化和动脉粥样硬化。审查强调转录因子EB是视网膜疾病的潜在治疗靶点。在视网膜色素上皮细胞中,转录因子EB调节功能,例如自噬,溶酶体动力学和衰老色素脂肪霉素的清除,从而促进感光受体的存活和调节血管内皮生长因子A涉及的血管内皮生长因子A涉及新血管生长。转录因子EB的这些细胞特异性功能显着影响视网膜老化机制,其中包括蛋白质抑制作用,神经元突触可塑性,能量代谢,微脉管和炎症,最终提供保护视网膜衰老和疾病的保护。因此,必须获得良好控制的直接实验证据,以确认转录因子EB调制在视网膜疾病中的功效,同时最大程度地减少其不良反应风险。关键词:与年龄相关的黄斑变性;抗衰老干预措施;自噬;卡路里限制;糖尿病性视网膜病;锻炼;青光眼;神经调节;吞噬作用;感光器外部段降解;视网膜老化;转录因子EB
