摘要:使用治疗蛋白特异性阻断或降解胞质靶标的能力将带来巨大的治疗机会。在过去的几年中,在组织靶向,胞质递送和催化靶向灭活靶标方面已经取得了进展,从而将这一目标置于范围内。在这里,我们开发了一种数学模型,专门用于评估胞质蛋白传递方法,涉及从系统给药到易位到细胞质和目标参与的所有步骤。着眼于固体癌组织,我们利用该模型来研究微血管轴承能力,受体及性,靶向受体的细胞密度以及活性(阻断/降解)对治疗势的影响。我们的分析为蛋白质设计的合理选择提供了指导,以增强活性,并强调对受体密度以及受体内在化率的函数调整受体的重要性。此外,我们还提供了有关酶促货物如何以非常低的催化速率增强治疗活性的分布,程度和持续时间的定量见解。我们的结果表明,通过当前的蛋白质工程方法,蛋白质递送蛋白质以获得治疗作用的目的是可以触及的。
•传统方法调节疾病的进程,但不能提供治疗方法。•传统方法在治疗单基因疾病,由一个人天生的单个基因突变引起的疾病时受到限制。•估计有6,000种此类疾病影响了全世界超过3.5亿人。•细胞和基因工程细胞具有与药物和手术的根本不同的特性 - “活药”•目标:治愈和替代受损的组织或患病器官。•显示出为目前无法治愈的一系列疾病提供治疗疗法的潜力。
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一、概述 ............................................................................................................... 1
这项研究得到了日本科学技术振兴机构 (JST) 战略基础研究促进计划 CREST“用于长 DNA 合成和自主人工细胞创建的人工细胞反应器系统”研究领域 (编号 JPMJCR19S4)、GteX“大规模并行蛋白质打印机系统的开发”研究领域 (编号 JPMJGX23B1)、ASPIRE“日英合作开发人工光合细胞系统”(编号 JPMJAP24B5) 和科学研究补助金“Kikagaku S”(编号 JP19H05624) 的支持。 术语表(注1) 真核生物:具有细胞核并被核膜包围,且含有线粒体等细胞器的生物的统称。它们包括动物、植物和真菌,具有比原核生物更复杂的细胞结构。 (注2)内在无序蛋白质是在生理条件下不能形成三维结构的蛋白质,与酶等折叠成特定的三维结构才能发挥功能的蛋白质不同。分子间多样化的相互作用网络推动液-液相分离,形成称为凝聚层的液滴。 (注3)液-液相分离:均质液体混合物自发分离成两个具有不同成分的液相的现象。单一聚合物(如天然存在的变性蛋白质)可发生相分离,形成致密相和稀相,或者两种不同组成的致密相(如葡聚糖和聚乙二醇)。 (注4)肽标签:一种用于连接特定蛋白质的短氨基酸序列。通过将DNA序列遗传整合到蛋白质中,可以很容易地将其添加到蛋白质中。本研究中使用的肽标签具有拉链式结构,使得它们能够相互互锁并进行特定结合。另一方面,由于它几乎不与其他分子或蛋白质结合,因此可以利用这一特性选择性地将特定蛋白质结合在一起。在该系统中,一个肽标签附着在IDP上,另一个肽标签附着在要掺入IDP相的蛋白质上。 (注5)分子信标:用于检测特定DNA或RNA序列的核酸探针,具有包含荧光染料和猝灭剂的环状结构。在没有目标序列的情况下,荧光就不会出现,但一旦与序列结合,分子的形状就会发生变化,发出荧光并变得可检测。这可以实时确认样本中特定基因或 RNA 的存在。
附录1关于干细胞标准表征附录2命名标准的建议2附录3细胞培养物中卫生任务的标准标准,用于鉴定未分化的人类多能干细胞的标记4标记,并监视多发性系统差异的监测多种系统差异化附录附录5基因分析方法的研究<人工分析方法是在人类的分析方法中披露的词组<人类的分析<人类词组<
开放访问本文是根据创意共享归因4.0国际许可证(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)的,该许可允许使用,共享,适应,分发,分发和复制在任何中等或格式的任何目的,甚至可以在商业上,既适用于您的创造性,并提供适当的链接,以提供原始的创作,并提供原始的作者(S),以及A的原始作者(S)(S)(S)(S)如果进行了更改。通讯:德克萨斯大学健康科学中心分子医学研究所心血管遗传学中心Ali J. Marian博士。ali.j.marian@uth.tmc.edu。Authors' contributions Performed parts of the experiments, analyzed the data, and edited the manuscript: Rouhi L Performed part of the experiments, analyzed the data, and edited the manuscript: Cheedipudi SM Analyzed the data and edited the manuscript: Cathcart B Interpreted the findings and edited the manuscript: Gurha P Conceived the idea, designed the research, interpreted the findings, and wrote the手稿:Marian AJ
这是技术集合。 DCAS9是CAS9的变体,没有DNA裂解活性,而是与GRNA结合,在这项研究中,我们将其用作GRNA的RNA结合蛋白。 (注3)下一代序列:一个可以同时将数百万到数亿个核酸序列序列序列序列的测序仪,本研究使用它同时分析了GRNA条形码的组成。 (注4)生物信息学:融合领域之一,例如生命科学,信息学和统计学。这项研究通过对通过CIBER筛选获得的大量信息以及有关已知蛋白质到基因网络获得的大量信息探讨了SEV释放重要的生物学过程。联系(请联系演讲者有关研究的详细信息)Kojima Ryosuke,东京大学医学研究生院副教授,电子邮件:kojima [at] M.U-tokyo.ac.ac.ac.ac.jp通用事务团队,东京大学医学院研究生院,电话:03-5841-3304 Email:ISHOMU:ISHOMU [at M.ACACPOK] M.UAC。 Pharmaceutical Sciences, University of Tokyo Tel: 03-5841-4702 Email: shomu[at]mol.f.u-tokyo.ac.jp Public Relations Division, Japan Science and Technology Agency Tel: 03-5214-8404 Email: jstkoho[at]jst.go.jp Higashide Takanobu, Emerging Research Promotion Department, Japan Science and Technology Agency电话:03-5214-7276电子邮件:souhatsu inquiry [at] jst.go.jp
图2 利用基因组编辑技术建立疾病模型的研究a:利用源自患有遗传性疾病患者的疾病特异性iPS细胞株,利用基因组编辑技术建立基因修复型iPS细胞株。通过比较两种菌株的受影响细胞类型,我们将分析病理并发现治疗药物。将来,还有望进行通过移植修复型iPS细胞系诱导分化的细胞的基因治疗(细胞治疗)。 b:利用基因组编辑技术将基因突变引入来自健康个体的iPS细胞系,以建立针对疾病的iPS细胞系。通过比较两种菌株的受影响细胞类型,我们将分析病理并发现治疗药物。