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World File Search System构象变化
Cas9 蛋白和 gRNA 的电子圆二色谱
摘要：化脓性链球菌 Cas9 蛋白 (SpCas9) 是微生物中基于 CRISPR 的免疫系统的一个组成部分，已广泛用于基因组编辑。该核酸酶与向导 RNA (gRNA) 形成核糖核蛋白 (RNP) 复合物，从而诱导 Cas9 结构变化并触发其切割活性。在这里，电子圆二色性 (ECD) 光谱用于确认 RNP 的形成并确定其各个组成部分。ECD 光谱具有区分 Cas9 和 gRNA 的特征，前者显示出负/正谱，最大值位于 221、209 和 196 nm，而后者显示出正/负/正/负模式，条带分别位于 266、242、222 和 209 nm。首次展示了 gRNA:Cas9 RNP 复合物的实验 ECD 光谱。它表现出双标记正/负 ECD 偶联，最大值位于 273 和 235 nm，并且与每个 RNP 成分的单独光谱有显著不同。此外，Cas9 蛋白和 RNP 复合物在 ECD 测量后仍保留生物活性，并且它们能够在体外结合和裂解 DNA。因此，我们得出结论，ECD 光谱可被视为一种快速且无损的方法，用于监测 Cas9 蛋白因 Cas9 和 gRNA 相互作用而发生的构象变化，以及鉴定 gRNA:Cas9 RNP 复合物。
高素质成像用于监测单个单元格中的信号动力学
所有活细胞都是其环境的传感器：他们感觉到信号，激素，细胞因子和生长因子等。这些信号与细胞表面受体的结合通过蛋白质 - 蛋白质相互作用，酶促修饰和构象变化启动消息沿细胞内信号通路的传播。通常，在整个细胞种群中监测信号通路的激活，从而给予人群平均度量，通常使用破坏和匀浆细胞种群的实验方法。高内容成像是一种自动化的高通量荧光显微镜方法，可实现从活细胞中采取信号转导途径的测量。它可用于测量信号动力学，感兴趣的特定蛋白质的丰度随着时间的流逝而变化，或记录特定蛋白质如何移动和改变其本地化，以响应来自其环境的信号。使用此方法和其他单细胞方法，越来越清楚的是，即使在克隆（同源性）细胞系中，细胞对给定刺激的响应以及它们表达的细胞成分的量也很大。本综述将讨论高素质成像如何促进我们对细胞异质性的日益了解。它将讨论如何将生成的数据与信息理论方法相结合，以量化通过嘈杂的信号通路传输的信息量。最后，将考虑异质性与我们对疾病的理解和治疗的相关性，强调了单细胞测量的重要性。
分子的摊销模板匹配
生物分子发生构象变化以执行其功能。冷冻电子显微镜（Cryo-EM）可以捕获各种构象中的生物分子的快照。但是，这些图像是嘈杂的，并以未知的取向显示分子，因此很难将符合差异与噪声或投影方向引起的差异分开。在这里，我们介绍了基于冷冻EM模拟的推理（Cryosbi），以推断生物分子的构象和与单个Cryo-Em图像的推理相关的不确定性。Cryosbi建立在基于仿真的推理上，基于物理的模拟和概率深度学习的组合，即使可能性太昂贵而无法计算，我们也可以使用贝叶斯推断。我们从构象合奏开始，可以是分子模拟或建模的模板，并将其用作结构假设。我们使用这些模板中的模拟图像训练一个近似贝叶斯后验的神经网络，然后使用它准确地从实验图像中推断出生物分子的构象。训练只能完成一次，此后，对图像进行推断仅需几毫秒，使Cryosbi适合于任意大型数据集。Cryosbi消除了估计粒子姿势和成像参数的需求，与显式似然方法相比，显着提高了计算速度。我们说明和
pH敏感聚合物：分类及一些良好的潜在应用
为了提高聚合物的生物相容性，人们从化学、物理或生物角度改善其表面特性。1 通过在聚合物/聚电解质的主链上引入各种不稳定或可水解基团（如酯、碳酸酯、酰胺、尿素或氨基甲酸酯）来控制其生物降解性。4 因此，研究成果促成了一类新型刺激响应性聚合物的开发。这些聚合物是对周围环境的物理化学变化敏感的材料。它们能够检测到微小的环境变化，并通过自组装或其物理化学性质的显著变化做出反应。这些聚合物会随着环境条件（如 pH、温度、溶剂、盐离子强度、光以及磁场或电场）的变化而发生结构和构象变化。它们的根本特征之一仍然是修饰的可逆性：也就是说，一旦引起物理化学性质改变的刺激消失，它们就能恢复到初始状态（结构化、连接、可降解系统除外）。刺激响应性聚合物只能由天然或合成聚合物制成，也可以通过在现有聚合物主链上加入响应性化合物或功能制成。在过去二十年里，由于大量新兴应用的出现，人们对这类材料的兴趣日益浓厚。环境变化或刺激分为三类：物理刺激（机械应力、电/磁场、超声波、光、温度）、化学刺激（电化学、 pH 值、离子强度）和生物刺激（酶、生物分子）。5-7 图 1 显示了不同类别的刺激以及每类刺激引起的修饰类型。
基于微管蛋白靶点的抗肿瘤药物研究进展
解聚。这种特性被称为微管的动态或动态不稳定性，主要发生在微管末端（7）。因此，这种动态不稳定性是指微管末端的解聚和生长变化。微管的动力学和特定功能主要受微管结合蛋白、微管蛋白翻译后修饰和微管蛋白亚型的调节（8,9）。其中包括微管聚合酶、微管解聚酶、乙酰化、酪氨酸化/去酪氨酸化、解聚蛋白和微管剪接蛋白（10,11）。GTP水解是调节微管动态不稳定性的能量来源。当微管蛋白添加到微管末端时，与微管蛋白结合的GTP水解为微管蛋白-GDP和无机磷酸盐Pi（12）。然后，Pi 从微管中分离出来，留下由 GDP 和微管组成的微管核心 (13)。含有微管蛋白结合 GTP 或 GDP-Pi 的微管末端对于解聚是稳定的。同时，微管蛋白-GDP 和无机磷酸盐 Pi 的释放会诱导微管蛋白分子构象的变化，从而产生微管聚合物。由此产生的聚合物是不稳定的，这会导致微管受损或缩短 (14)。由 GTP 水解驱动的微管末端构象变化为各种微管结合蛋白提供了理想的结构，以精确调节微管的动态不稳定性 (12)。
抗体依赖性增强冠状病毒进入的分子机制
摘要 抗体依赖性增强 (ADE) 病毒进入一直是流行病学、疫苗开发和抗体药物治疗关注的主要问题。然而，ADE 背后的分子机制仍然难以捉摸。冠状病毒刺突蛋白通过首先与宿主细胞表面的受体结合，然后融合病毒和宿主膜来介导病毒进入细胞。在本研究中，我们通过假病毒进入和生化分析研究了一种针对中东呼吸综合征 (MERS) 冠状病毒刺突的受体结合域 (RBD) 的中和单克隆抗体 (MAb) 如何介导病毒进入。我们的结果表明，MAb 与病毒表面刺突结合，使其发生构象变化并易于蛋白水解活化。同时，MAb 与细胞表面 IgG Fc 受体结合，引导病毒通过典型的病毒受体依赖性途径进入。我们的数据表明，抗体/Fc 受体复合物在介导病毒进入方面功能上模仿病毒受体。此外，我们描述了病毒受体依赖性、Fc 受体依赖性和两种受体依赖性病毒进入途径中的 MAb 剂量，从而为治疗病毒感染中的 MAb 使用提供了指导。我们的研究揭示了抗体增强病毒进入的一种新分子机制，可以指导未来的疫苗接种和抗病毒策略。
海报多态毒素的结构见解——枯草芽孢杆菌的免疫对系统。
多态毒素是细菌战争的武器，用于限制竞争对手、帮助亲属选择和塑造细菌群落。多态毒素系统 (PTS) 在革兰氏阴性细菌中得到了充分研究，但对革兰氏阳性细菌的研究有限。在枯草芽孢杆菌中，已报道了几种毒素免疫蛋白对，包括 YeeF-YezG、YobL-Y、obK YxiD- YxxD。很少有研究描述这些毒素-免疫对的结构/机制细节。这种毒素需要 VII 型分泌系统。我们已经证明 YeeF 的 C 端结构域 (YeeF-CT) 含有具有 DNase 活性的毒素。YeeF-CT 的表达会导致大肠杆菌的生长缺陷并导致形态变化。而毒素-免疫对的共表达可恢复正常的细菌生长。在这里，我们报告了 YeeF-CT 与其同源抗毒素 YezG 结合的晶体结构，分辨率为 2.1 Å。晶体结构表明，毒素 (YeeF-CT) 在与其同源免疫蛋白 (YezG) 结合后会发生重大构象变化。比较结构分析表明，毒素的六个 β 片层（核酸酶活性所必需的）在与免疫蛋白结合后被撕裂成两个子域。这种机制不同于其他 II 型毒素-抗毒素系统，其中抗毒素的内在无序区域与毒素的活性位点结合，从而在空间上阻断其底物的结合。我们目前正在研究这种毒素-免疫蛋白对的结构指导详细表征。
植物SUMO化对抗病毒的两面性
与大多数生物体一样，植物也具备复杂而精巧的分子机制来应对不断变化的环境。在翻译后修饰 (PTM) 中，小肽（如泛素或 SUMO（小泛素相关修饰物））的结合能够快速有效地适应各种非生物和生物胁迫条件。SUMO 化过程涉及使用类似于泛素化的分级多酶级联将 SUMO 共价附着到目标蛋白上（图 1）[ 1 ]。这种可逆修饰可导致构象变化、改变蛋白质相互作用并影响修饰蛋白质的整体功能，包括稳定性、亚细胞定位和转录调控。除了与目标蛋白结合之外，SUMO 还能够与许多含有 SUMO 相互作用基序 (SIM) 的蛋白质非共价相互作用。将相同或不同蛋白质中的 SUMO 化位点与 SIM 相结合，有助于形成蛋白质宏观结构，从而通过将其他 SUMO 靶标募集到有利于 SUMO 化的环境中来增强 SUMO 化 [1]。拟南芥基因组含有 8 个 SUMO 基因，但只有 4 个得到表达（AtSUMO1/2/3/5）。几乎相同的 AtSUMO1/2 是 SUMO 原型，因为它们是哺乳动物 SUMO2/3 的最近同源物。SUMO 蛋白在发育和防御过程中的时空表达和功能有所不同 [2]。植物通常表达高水平的高度保守的 SUMO 异构体（AtSUMO1/2）和至少一种弱表达的非保守异构体（AtSUMO3/5）。
用吲哚连接核苷酸修饰 DNA 会改变其对酶切的敏感性
我们描述了 C-5 吲哚标记嘧啶和 C-8 吲哚标记嘌呤核苷亚磷酰胺的合成及其掺入长度为 15 个碱基对的双链 DNA 的过程。在测试的 23 种序列修饰中，有两种修饰在生理盐条件下诱导 DNA 双链采用 Z 型左手构象，从而绕过了左手 Z-DNA 结构通常所需的特定序列。这些修饰的影响因接头类型而异：柔性丙基接头与刚性炔丙基接头相比表现出不同的效果。值得注意的是，直接位于限制位点上或附近的修饰强调了接头刚性在控制 DNA 构象中的关键作用。具体而言，柔性接头引起的构象变化会影响核酸酶和限制性内切酶的切割，从而降低序列特异性。相反，刚性接头抑制了这种影响。此外，我们的研究结果表明，使用柔性丙基接头用吲哚连接核苷酸修饰的核酸双链体在较长的 DNA 序列中具有明显的形成 BZ 或 Z 样区域的趋势。更高密度的修饰甚至可能在整个双链中诱导完整的 Z 样构象。这些修饰的核苷酸具有开发新型反义疗法的潜力，并为体外筛选针对扭曲的 B-DNA、BZ-DNA 和 Z-DNA 结构的小分子引入了有价值的工具。
拟南芥中脱氧酮诱导的矮人降解的新机制
在被子植物中，斯特龙酮受体是α /β水解酶dwarf14（d14），在strigolactone结合后，经历了构象变化，触发了strigolactone依赖性反应，以及strigolactones。strigolactone信号传导涉及在strigolactone结合的D14，E3-泛素li gase scf max2和转录核心代理SMXL6/7/8之间形成复合物，这些corepressors smxl6/7/8被泛素化和降级。strigolactone也破坏了D14受体的稳定性。当前模型提出D14通过SCF MAX2和蛋白酶体降解在SMXLS泛素化后发生D14降解。使用荧光和发光测定在表达与绿色荧光蛋白或荧光素酶的D14的转基因线上，我们表明，strigolactone诱导的D14降解也可能独立于SCF MAX2和/或SMXL6/7/8，通过蛋白酶体依赖性依赖性机制发生。此外，斯特龙酮水解对于触发D14或SMXL7降解不是必不可少的。还检查了突变体D14蛋白的活性，预测对斯特龙酮SIG nalling的功能是非功能的，并使用差异扫描荧光法研究了它们在体外结合Strigolactone的能力。最后，我们发现在某些条件下，D14降解的效率与SMXL7降解的效率不符。这些发现表明，与以前预期的有关D14降解的更复杂的调节机制，并提供了拟南芥信号传导动力学的新见解。