KRAS基因G12突变与多种癌症有关。采用多重复制高斯加速分子动力学(MR-GaMD)模拟研究了G12C、G12D和G12R突变引起的开关结构域构象变化。自由能图表明,与GTP结合的WT KRAS相比,G12C、G12D和G12R诱导的能量状态更高,使开关结构域的构象更加无序,从而干扰KRAS与效应分子的结合。基于MR-GaMD轨迹的动力学分析表明,G12C、G12D和G12R不仅改变了开关结构域的灵活性,而且影响了其运动行为,这表明这三个突变可用于调控KRAS的活性。相互作用网络分析验证了GTP与开关S Ⅰ相互作用的不稳定性在开关结构域的高度无序状态中起着重要作用。此项工作有望为深入了解KRAS的功能提供有用的信息。
摘要:抗体已经改变了生物医学研究,目前正用于不同的实验应用。通常,酶与其特异性抗体的相互作用会导致其酶活性降低。抗体的作用取决于其狭窄区域,即它所针对的酶区域。这种抑制的机制很少是抗体与催化位点的直接结合,而是由于空间位阻,阻止底物进入活性位点。然而,在几个系统中,与抗体的相互作用会引起酶的构象变化,从而抑制或增强其催化活性。因此,酶抑制或增强的程度反映了酶分子上各种抗原决定簇的性质和分布。目前,许多酶的作用方式已在分子水平上得到阐明。我们在此回顾抗体抑制酶催化活性的分子机制和最新趋势,并提供特异性抗体如何用于中和生物活性分子的例子
监测单个分子的结构转变具有重要意义,因为它有助于深入探索分子的性质,并为分子在化学、生物和材料科学领域的应用提供多样化的可能性。本综述总结了利用单分子电学方法在单分子水平上实时研究分子结构转变的策略。具体而言,通过利用稳定的单分子装置进行实时电监测,可以研究单个分子结构转变的过程,从而有助于探索化学和生物系统中分子的性质。特别是,该检测方法已经扩展到对生物大分子的研究,用于监测不同系统中核苷酸链的构象变化,例如双螺旋DNA、适体和DNA酶。最后,我们讨论了探测单分子结构转变的未来挑战,并为该领域的进一步突破提供了前景。
自身免疫性疾病由于免疫系统的动力学反应改变了各种器官的慢性持续炎症。在这些免疫介导的炎症条件细胞因子或趋化因子中,众所周知的炎症介质通过激活Janus激酶 - 信号传感器和转录细胞信号蛋白(JAK-Stat)的激活剂来起关键作用。这些信号蛋白是一组细胞内激酶分子。细胞因子通过多种细胞表面受体调节细胞功能和细胞信号系统。细胞因子及其受体的细胞外结构域在细胞内结构域诱导构象变化,这导致激活,即细胞内激酶酶的磷酸化,从而触发信号转导事件并导致基因转录。Janus激酶(JAK)是一个细胞内酪氨酸激酶的家族,由于它们与多个细胞因子的信号传导过程相关,可调节炎症反应。1,2 Janus激酶家族由四个成员组成:JAK1,JAK2,JAK3和TYK2。1,2 JAK-1/2/3和TYK2被招募并激活
LYSR型转录调节剂(LTTR)构成了细菌调节剂最大的家族之一。它们被广泛分布,并为新陈代谢和生理学的各个方面做出贡献。大多数是同二探测器,每个亚基由N末端DNA结合结构域组成,然后是连接到效应器结合域的长螺旋。lttr通常在存在或不存在小分子配体(效应子)的情况下结合DNA。响应细胞信号,构象变化改变了DNA间断,与RNA聚合酶接触,有时与其他蛋白质接触。许多是双功能阻遏激活剂,尽管在多个启动子处可能发生不同的调节模式。本综述介绍了调节分子基础,调节方案的复杂性以及生物技术和医学中应用的最新信息。丰富的LTTR反映了它们的多功能性和重要性。虽然单个监管模型无法描述所有家庭成员,但相似性和差异的比较为将来的研究提供了框架。
1,2 deen dayal upadhyay gorakhpur大学物理学系,戈拉赫布尔摘要:分子动力学模拟被用来仔细检查DNA链的构象变化,并阐明镁离子对拓扑异构酶IA酶的影响。通过均方根偏差(RMSD),均方根波动(RMSF),氢键距离,二面角和溶剂可访问的表面积(SASA)的计算,我们精心仔细检查了结构动力学。结果揭示了DNA链改变的复杂模式,展示了镁离子在调节拓扑异构酶IA酶行为中的深刻作用。这项研究为控制DNA构象变化的分子机制提供了基本见解,为进一步理解拓扑异构酶IA酶功能的生化复杂性奠定了基础。关键字:拓扑异构酶IA,MD模拟,DNA裂解,基因组稳定性。
摘要:柔红霉素 (DM) 是一种蒽环类抗生素,常用于治疗各种癌症,但 DM 对基因表达和 DNA 结构的直接影响尚不清楚。我们使用一种用精胺 (SP) 优化的体外无细胞系统来研究 DM 对基因表达的影响。随着 DM 浓度的增加,观察到 DM 对基因表达的双峰效应,即微弱的促进作用随后是抑制作用。我们还进行了原子力显微镜观察,以测量 DM 如何影响 SP 诱导的 DNA 高级结构。DM 通过产生双链断裂来破坏 SP 诱导的 DNA 花状构象,这种破坏性的 DNA 构象变化与对基因表达的抑制作用相对应。有趣的是,在较低的 DM 浓度下,当 DNA 构象被拉长或松弛时,无细胞基因表达会略微增强。我们期待这些新发现的 DM 对基因表达和 DNA 高级结构的影响将进一步促进有用的抗癌治疗化学药品的开发和改进。
简介:来自加州贻贝的贻贝足蛋白 (MFP) 的粘附特性因其在生物医学工程和材料科学等领域的潜在应用而备受关注[1][2]。然而,温度、压力和 pH 等太空环境对这些蛋白质的影响尚未得到充分探索。本研究提出了一种计算机模拟方法来研究 MFP 在太空相关条件下的结构动力学。通过序列分析和分子动力学模拟的结构分析,我们模拟了关键粘附蛋白的行为,重点关注它们的构象变化和相互作用能。[4] 我们的研究结果表明,虽然一些 MFP 在不同条件下表现出稳定性模式的变化。这些结果为 MFP 在太空应用中的潜在应用提供了宝贵的见解,例如用于修复航天器的生物粘合剂和适用于陆地环境的其他材料。此外,MFP 可用于太空医学中的伤口愈合,其独特的涂层可用于潮湿和太空环境[4][5]。需要进一步研究来验证这些计算预测并探索在空间技术中利用 MFP 的可行性。
摘要:NUR77属于核受体超家族的NR4A亚组。与其他核受体不同,尚未确定NUR77的天然配体。但是,一些小分子可以与该受体相互作用,并诱导构象变化以介导其活性。使用各种生理和病理刺激可以快速增加NUR77的表达和激活。体内和体外研究表明,通过参与细胞分化,凋亡,代谢,线粒体稳态和其他过程,其在多个系统的组织和细胞中的调节作用。尽管目前在中枢神经系统(CNS)的病理生理学中对NUR77的研究受到限制,但目前的数据支持了NUR77参与许多神经系统疾病,例如中风,多发性硬化症,帕金森氏病。这表明NUR77的激活在治疗这些疾病方面具有很大的潜力。本综述总结了中枢神经系统疾病中NUR77的调节机制,并为其作为靶向疗法的潜力提供了可用的证据,尤其是与脑血管和炎症相关的中枢神经系统疾病。
剪接体组装以U1 SNRNP结合在前MRNA上与5'S结合,然后SF1与3'S附近的BPS结合。然后是U2辅助因素; (U2AF1和U2AF2)与3's和上游息肉嘧啶区结合,建立早期的复合物(复合物E)或前斑塑体(复合物A)。用含有SF3B1的U2 SNRNP取代SF1,导致前斜度形成,然后与预组装的Tri-SNRNP U4/U5/U6相关联,形成了前激活的剪接体(复杂的B)。构象变化位移U1和U4 SNRNP,形成催化激活的剪接体(复杂的B*)。复杂的B*经历酯化反应以产生催化活性形式(复杂C,C*)。循环通过释放剩余的剪接蛋白,内含子套索和外显子连接的成熟mRNA形成结束[8-10](图1B)。