- MPS I型是由基因IDUA突变引起的常染色体隐性溶酶体储存障碍。它的特征是由于酶α-L-核苷酸酶的活性不足或活性不足,其溶酶体积累了硫酸乙酰肝素和皮肤硫酸盐的溶酶体积累。有三种主要的疾病变异:hurler,最严重的早期发作和神经认知能力回归,Hurler-Scheie,中间发作和严重性的形式,以及Scheie,Scheie是最温和的亚型。I型I型患者的体征,症状和严重程度差异很大。最常见的症状包括更严重的形式,脊髓脊髓压缩,角膜云,开态性倍增增生和瓣膜性增生和不足,腕骨型,腕管,腕管,腕管,短隧道和弱点/稳定性。- 美国医学遗传学学院2011年指南通过血清测定法证实了I型I型国家MPS I型,显示出α-L-二维罗苷酶活性的降低。一旦显示患者的酶活性降低,应进行基因检测,该测试应显示IDUA基因突变。两项测试必须证明疾病以确认诊断。- 酶替代(ERT)和干细胞移植(SCT)是MPS类型I的唯一治疗选择。Aldurazyme是MPS I型的唯一FDA批准的酶替代疗法。它被批准为I型MPS的成人和小儿患者以及患有中度至重度症状的Scheie形式的患者。ert应该根据治疗医师的判断开始,并可以在温和的疾病中持续到更重要的临床情况。如果发现患者患有严重疾病或有神经认知能力下降的风险,则应评估他们的SCT。
在这里,我们展示了一种策略,以合理地编程toehold介导的DNA链置换反应的延迟发作。该方法基于阻断链,通过与靶DNA的toehold结构域结合来有效抑制链位移。特定的阻滞剂链的酶促降解随后实现了链位移反应。阻滞剂酶促降解的动力学控制了链位移反应开始的时间。通过改变阻滞剂链的浓度和酶的浓度,我们表明我们可以很好地调整并调节链位移反应的延迟开始。另外,我们表明该策略是用途广泛的,可以通过不同的酶正交控制每个酶,每个酶都专门针对不同的阻滞剂链。我们使用RNase H以及两个DNA修复酶FPG和UDG以及相应的阻滞剂设计并建立了三个不同的延迟链位移反应。可以使用动力学建模可以方便地预测所达到的时间延迟,而无需不需要泄漏,可以通过高灵活性进行编程。最后,我们表明,延迟的链位移反应可以耦合到下游过程,并用于控制从DNA纳米电视中的配体释放以及DNA Aptamer抑制蛋白质。
干细胞对科学家和临床医生引起了极大的兴趣。除了成为移植和再生医学的有前途的细胞来源外,它们还充当脊椎动物发育的出色模型。在近年来,由于政治和道德辩论激烈,对干细胞研究的兴趣已经超出了科学统一的范围。干细胞有两类 - “胚胎”和“成人”。胚胎干细胞(也称为“多能”干细胞也是从植入前阶段胚胎衍生而来的,并保留无限期地在培养物中生长的能力,并将其分化为几乎所有人体组织。成年干细胞都在成年有机体的大多数组织中发现;科学家开始学习如何隔离,培养和将它们区分为一系列组织特异性类型(因此被认为是多能体系)。在培养中生长的干细胞并根据需要区分它们需要超出基本细胞培养技术的特定技能和知识。我们试图在干细胞场中组装最强大和最新的技术(包括传统方法和新颖方法),并邀请世界领先的科学家动手专业知识,以撰写有关他们是专家或什至建立自己的专家的章节。第419卷,“成人干细胞”,涵盖了所有三个细菌层和器官系统的干细胞。Volume 418, ‘‘Embryonic Stem Cells,'' offers a variety of know-how from derivation to differentiation of em- bryonic stem cells, including such sought-after methods as human embryonic stem cell derivation and maintenance, morula- and single blastomere-derived ES cells, ES cells created via parthenogenesis and nuclear transfer, as well as techniques for derivation of ES cells from other species, including mouse, bovine,斑马鱼和鸟。本卷的第二部分涵盖了来自所有三个细菌层的ES细胞衍生物的分化和维持的最新进展:神经谱系的细胞,视网膜色素上皮细胞,心肌细胞,造血和血管细胞,造血细胞,卵巢细胞,卵巢细胞,雄性生殖细胞,肺部和胰岛素生产细胞等。The methods include isolation, maintenance, analysis, and differentiation of a wide range of adult stem cell types, including neural, retinal, epithelial cells, dental, skeletal, and haematopoietic cells, as well as ovarian, spermatogonial, lung, pancreatic, intestinal, trophoblast, germ, cord blood, amniotic fluid, and placental stem cells.
在上一篇论文(Starkey&Barrett,1976a)中,描述了人脾脏对两个中性蛋白酶的纯化。这些酶之一是针对弹性蛋白的活性,因此被认为是一种弹性酶。本文中描述的证据表明,这是人类嗜中性粒细胞的溶酶体(Azurophil)颗粒的合并的弹性蛋白酶(Dewald等,1975)。There is much interest in the possibility that this enzyme may play a part in such important physio- logical processes as the digestion of bacteria by phagocytes (Janoff & Blondin, 1973), the degradation of elastin in the arterial wall and emphysematous lung, the degradation of kidney basement membrane in glomerulonephritis, and the destruction of the articular类风湿关节炎中的软骨(Janoff,1972a)。在本文中,我们描述了溶酶体弹性酶的某些特性,并将其与猪泛菌的特征弹性酶进行比较。
图 4. 静电逆设计问题包括寻找反应周围带电残基或点电荷的最佳位置,以降低反应势垒。考虑围绕狄尔斯-阿尔德反应的分区球面,分区的每个斑块分配一个电荷密度(蓝色 - 带负电;红色 - 带正电),理论上可能的环境总数是无限的,因为任何一点的电荷都可以是任何实数值,并且分区可以无限精细。这产生了巨大的搜索空间。此外,由于静电环境的各种配置会产生类似的反应势垒,以及可能的解决方案完全改变反应途径,而这在蛋白质中不再可行,因此解决方案将不唯一。Hartke 和 Sokalski 试图通过使用机器学习或最小化给定反应的 𝐸 !"## 来确定最佳催化环境,从而减少这个搜索空间。
摘要:了解酶机制对于揭示复杂的生命分子机制至关重要。在这篇综述中,我们概述了计算酶学领域,重点介绍了控制酶机制的关键原理,并讨论了当前面临的挑战和有希望的进展。多年来,计算机模拟已成为酶机制研究中不可或缺的一部分,实验和计算探索的结合现已成为深入了解酶催化的整体方法。许多研究已经证明了计算机模拟在表征各种酶的反应途径、过渡态、底物选择性、产物分布和动态构象变化方面的强大功能。然而,在研究复杂的多步反应、大规模构象变化和变构调节的机制方面仍然存在重大挑战。除了机制研究之外,计算酶建模已成为计算机辅助酶设计和合理发现用于靶向治疗的共价药物的重要工具。总体而言,酶设计/工程和共价药物开发可以从我们对酶详细机制的理解中受益匪浅,例如计算研究揭示的蛋白质动力学、熵贡献和变构效应。预计这种不同研究方法的融合将继续下去,在酶研究中产生协同效应。本综述通过概述不断扩展的酶研究领域,旨在为未来的研究方向提供指导,并促进这一重要且不断发展的领域的新发展。■ 简介
键长AG1-C1 2.054(10)C1-K1和3,468(11)AG1-O1 2.070(11)K1-N1 IV 2.823(9)K1-N1 2.824(9)K1-N1(9)K1-N1和2.906和2.906(9)K2-N1 2.868(8)2.868(8)O1-H1 0.84(10)和1 N.84(10)和1.2.054(10) 2,906(9)AG1-O1-OII 2.070(11)K1-N1 V 2.823(9)键角N1-C1-AG1 175.6(10)N1 VII-K1-K1-K2 42.05(16)N1-C1-C1-K1-K2 51.K2 51.8(6)N1 I -K1 I -K1-K1-K1-K2 89。-k1-ag1-k1-K1-K1-K1-K1-K1-K2 125.0-K2 125.0-K2 125.0( 94.4(2)N1-C1-K1和51.7(7)C1 VII -K1-K2 51.32(17)AG1-C1-K1和126.0和126.0(4)C1 VI -K1-K1-K2 119.9(2) 83.8(2)C1 II -AG1-O1 110.5(3)N1 XII -K2-N1 96.2(2)O1-AG1-O1 III 116.2(11)C1-K2-K1 K1 XI。 139.0(9)N1 IV -K1-N1 V 98.4(2)C1-N1-K2 110.1(8)N1 IV -K1-N1 VI 83.9(3)K1-N1-K1 I 96.3(2)N1-K1-K1-K1-C1和98.8(3)K2-N1-K1和98.8(3)K2-N1-K1和95.2(3)n5.2(3)vi.1 v-1 v-k1(3)
4 5 6 1 D e partme n t o f C he mic a l and Bi o lo g ic a l E ng i nee ri ng , N o rt h w e st e r n U n iv e rsity, 21 4 5 7 Sh e ri da n Road , T e c hno l og ic a l I n stit u t e E 136 , Ev an st on , I L , 60208 , USA 8 9 2 Interdiscipli na ry Bi o l og ic a l Sci ence s Gr adua t e Pr og r a m, N o rt h w e st e r n U n iv e rsity, 2205 10 Tech Drive, 2 - 100 H ogan H a ll, Eva n st on , I L , 60208 , USA 11 12 3 C e nter for Sy n t he tic Bi o l og y, N o rt h w e st e r n U n iv e rsity, 2145 S he ri dan R oad , 13 Technologic a l I n stit u t e B 486 , Ev an st on , I L , 60208 , USA 14 15 4 These aut ho rs c on tri bu t ed equa ll y t o t he w o rk 16 17 Autho r Em a il Add resses : 18 19 C h arl o tt e H A b r aha ms on : c ab r aha ms on@u .no rt h w e st e r n。edu 20 21 brett j pal me r o:b r e tt pa lm e r o2025 @ u。no rt h w e st e r n。edu 22 23 n o l an w k enned y:no l an k enned y2 019@u。no rt h w e st e r n。edu 24
在某些非生理条件下,在生物技术过程中使用酶的一般局限性是两个关键量,酶活性和稳定性之间的复杂相互作用,其中一种的增加通常与另一个关键的减少有关。确切的稳定性交易是为了使酶具有完全功能,但是其不同的蛋白质区域的重量及其对环境条件的依赖性尚未阐明。为了促进此问题,我们使用了我们最近开发的形式主义来有效地识别蛋白质结构中的稳定性和弱点区域,并将其应用于具有已知的实验结构和催化位点的大型球状酶。我们的分析表明,以催化区为中心的自由能补偿的惊人振荡模式。的确,相对于稳定性,催化残基通常不是最佳的,但是催化位点周围第一个壳的残基平均是稳定性强度,因此对于这种缺乏稳定性而言。第二壳中的残留物再次较弱,依此类推。在所有酶家族中,这种趋势都是一致的。它伴随着类似但不太明显的残留物保守模式,跨进化。此外,我们分别分析了冷和热适应的酶,并强调了稳定强度和劣势的不同模式,这些模式可洞悉催化速率在冷环境中的长期概率。通过深诱变扫描获得的我们的稳定性和保护结果与实验性数据的成功比较,使我们提出了改善催化活性的标准,同时保持酶稳定性,这是酶设计的关键目标。