摘要:本文旨在记录超分子复合物(如马达、泵和时钟 ATPase)中的能量转换和调节相互作用。使用自旋标记电子顺磁共振 (EPR) 光谱通过运动和距离测量来表征动力学和结构特征。特别是,我们重点研究了肌球蛋白 ATPase 与肌动蛋白-肌钙蛋白-原肌球蛋白、神经驱动蛋白 ATPase 与微管、P 型离子动力 ATPase 和蓝藻时钟 ATPase。最后,我们描述了各种能量转换系统的分子机制之间的关系或共同原理,以及柔性元件从一种状态到另一种状态的大规模热结构转变如何先于随后的不可逆化学反应。
成年肌纤维的收缩特性由其肌球蛋白重链异构体含量决定。在这里,我们通过 snATAC-seq 鉴定出重组快速肌球蛋白基因的位点上有一个 42 kb 的超级增强子。通过 4C-seq,我们发现活性快速肌球蛋白启动子通过 DNA 环路与该超级增强子相互作用,导致每个细胞核中单个启动子的激活。包括超级增强子的位点彩虹小鼠转基因模型重现了成年快速肌球蛋白基因的内源性时空表达。通过 CRISPR/Cas9 编辑原位删除超级增强子表明其在控制相关快速肌球蛋白基因方面发挥了重要作用,而删除位点上的两个快速肌球蛋白基因表明启动子对共享超级增强子存在积极竞争。最后,通过破坏快速肌球蛋白的组织,我们发现肢体骨骼肌内的位置异质性,这可能是某些肌病中选择性肌肉易受损伤的原因。
抽象心脏MYBP-C(CMYBP-C)与肌动蛋白 - 肌球蛋白相互作用,以微调心脏肌肉收缩。CMYBP-C的磷酸化降低了CMYBP-C与肌动蛋白或肌球蛋白的结合,通常会减少心力衰竭(HF)患者,并且在HF模型系统中受到心脏保护。因此,CMYBP-C是模仿磷酸化和/或扰动其与肌动蛋白或肌球蛋白相互作用的HF药物的潜在靶标。我们用荧光素-5-甲酰亚胺(FMAL)和CMYBP-C(CC0-C2)的C0-C2片段标记了肌动蛋白(CC0-C2)。我们在FDA批准的药物库上进行了两个互补的高通量筛选(HTS),以发现专门结合CMYBP-C的小分子,并使用荧光寿命(FLT)检测来影响其与肌动蛋白或肌球蛋白的相互作用。我们首先激发了FMAL并检测到其FLT,以测量荧光共振能量转移(FRET)的变化,从FMAL(供体)到TMR(受体),表明蛋白质复合物中的结合和/或结构变化。使用相同的样品,然后使用更长的波长激光直接激发TMR,以检测化合物对TMR环境敏感FLT的影响,以识别直接结合CC0-C2的化合物。次要测定,对主要HTS分析的选定调节剂进行,这些化合物的特异性是磷酸化对未磷酸化的CC0-C2的特异性,而CC0-C2对C1-C2与C1-C2相对于快速骨骼肌的C1-C2(FSKC1-C2)。确定的化合物的子集调制了心脏和/或骨骼肌原纤维中ATPase活性。简介这些测定法确定了发现CMYBP-C-肌动蛋白/肌球蛋白相互作用的小分子调节剂的可行性,其最终目的是开发HF疗法。
抽象的糖尿病性视网膜病疾病会影响世界上数百万的人。它被认为是糖尿病疾病的并发症,可能会影响眼视力。医生可以通过医学检查检测这种疾病。为了做出最终决定,需要处理许多图像。幸运的是,计算机辅助的决策支持系统可以帮助医生在减少精力和时间的情况下做出准确的决策。在这项研究中,引入了当前糖尿病性视网膜病变计算机辅助系统的综述。 研究包括使用机器学习或深度学习方法进行糖尿病性视网膜病变检测的研究。 本文根据所提出的方法,使用的数据集,获得的结果和评估来比较所有以前的研究。 该研究还比较了当前的糖尿病性视网膜病数据集。 因此,我们发现基于深度学习的方法具有最佳的表现。 此外,糖尿病性视网膜病变阶段的分类分类比对疾病检测进行二元分类更好。 本研究可帮助研究人员将来的工作选择最佳方法和数据集。 关键字:糖尿病性视网膜病,机器学习,深度学习,血管,图像处理,图像分类。在这项研究中,引入了当前糖尿病性视网膜病变计算机辅助系统的综述。研究包括使用机器学习或深度学习方法进行糖尿病性视网膜病变检测的研究。本文根据所提出的方法,使用的数据集,获得的结果和评估来比较所有以前的研究。该研究还比较了当前的糖尿病性视网膜病数据集。因此,我们发现基于深度学习的方法具有最佳的表现。此外,糖尿病性视网膜病变阶段的分类分类比对疾病检测进行二元分类更好。本研究可帮助研究人员将来的工作选择最佳方法和数据集。关键字:糖尿病性视网膜病,机器学习,深度学习,血管,图像处理,图像分类。
Ce´ line Revenu, 1,2,6 Corinne Lebreton, 3,6 Magda Cannata Serio, 4,6 Marion Rosello, 1,2 Re´ mi Duclaux-Loras, 3 Karine Duroure, 1,2 Ophe´ lie Nicolle, 5 Fanny Eggeler, 2 Marie-The´ re` se Prospe´ ri, 4 Julie Stoufflet, 1 Juliette Vougny, 1 Priscilla Le´ pine, 4 Gre´ goire Michaux, 5 Nadine Cerf-Bensussan, 3 Evelyne Coudrier, 4 Franck Perez, 4 Marianna Parlato, 3,7, * 和 Filippo Del Bene 1,2,7,8, * 1 居里研究所,PSL 研究大学,INSERM U934,CNRS UMR3215,75248 Paris Cedex,法国 2索邦大学、法国国家健康与医学研究院、法国国家科学研究院、视觉研究所,75012 巴黎,法国 3 法国国家健康与医学研究院、UMR1163、肠道免疫实验室和想象研究所,75015 巴黎,法国 4 居里研究所、巴黎圣日耳曼研究大学、法国国家科学研究院、UMR 144 巴黎,法国 5 雷恩大学、法国国家科学研究院、IGDR(雷恩遗传与发展研究所),UMR 6290,35000 雷恩,法国 6 这些作者贡献相同 7 这些作者贡献相同 8 主要联系人 *通信地址:marianna.parlato@inserm.fr (MP)、filippo.del-bene@inserm.fr (FDB) https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114941
Mavacamten 是一种首创的、针对心脏的肌球蛋白抑制剂,已获美国食品药品管理局批准用于治疗有症状的纽约心脏协会 II 类和 III 类阻塞性肥厚型心肌病 (oHCM) 成人患者。Mavacamten 的开发旨在针对高收缩表型,该表型在该疾病的病理生理学中起着关键作用。在 2 期和 3 期临床试验中,mavacamten 耐受性良好,降低了左心室流出道梯度,改善了运动能力和症状,并与其他临床相关参数的改善相关,例如患者报告的结果和循环生物标志物。此外,多模态成像研究显示,使用 mavacamten 治疗与有利的心脏重塑有关。Mavacamten 大大降低了患有 oHCM 和药物难治性症状的室间隔缩小治疗候选者的指南资格。本文回顾了已完成和正在进行的 mavacamten 临床研究对有症状的 oHCM 患者的有效性和安全性数据。长期扩展研究可能有助于解决与 mavacamten 在当前 oHCM 管理算法中的定位、与背景治疗的相互作用以及除缓解左心室流出道阻塞症状之外的疾病改变潜力相关的问题。
摘要机械生物学的出现已经揭示了复杂的机制,通过这些机制,细胞根据其需求调整了细胞内力的产生。最具传染性的细胞内力是由肌球蛋白II(一种与肌动蛋白相关的分子运动,可将三磷酸腺苷(ATP)水解转化为非肌肉和肌肉细胞收缩的收缩。肌球蛋白II-依赖性的产生受到严格的调节,并且指定与特定的病理相关。在这里,我们关注肌球蛋白II(非肌肉肌球蛋白II,NMII)在力产生和机械生物学中的作用。我们概述了通过NMII产生力的调节和分子机制,重点是收缩的实际结果,即触发机械敏感事件或构建耗散结构的力应用。我们描述了肌球蛋白II生成的力如何驱动两种主要事件:细胞形态的修改和/或遗传程序的触发,从而增强了细胞适应或修改其微环境的能力。最后,我们解决了针对肌球蛋白II在运动水平上损害或增强其活性是一种可行的治疗策略,如最近旨在调节心脏病中心脏肌球蛋白II功能的最近例子所示。
最近利用超分辨率活细胞显微镜进行的实验表明,非肌肉肌球蛋白 II 微丝比以前认为的更具动态性,经常表现出塑性过程,例如分裂、连接和堆叠。在这里,我们结合序列信息、静电和弹性理论来证明 14.3、43.2 和 72 nm 处的平行交错具有强烈的从微丝上散开头部的趋势,从而可能引发活细胞中看到的各种过程。相反,重叠 43 nm 的直线反向平行交错非常稳定,很可能引发微丝成核。使用新定义的能量景观中的随机动力学,我们预测肌球蛋白杆之间的最佳平行交错是通过反复试验过程获得的,其中两个杆通过滚动和拉链运动以不同的交错连接和重新连接。实验观察到的交错是接触时间最长的配置。我们发现,从异构体 C 到 B 再到 A,接触时间逐渐增加,A-B 异二聚体出奇地稳定,肌球蛋白 18A 应该以较小的交错结合到混合细丝中。我们的研究结果表明,细胞中的非肌肉肌球蛋白 II 细丝首先由异构体 A 形成,然后转化为混合 AB 细丝,正如实验所观察到的那样。
肥厚性心肌病 (HCM) 是一种遗传性肌节疾病,会导致心脏收缩过度。一流的心脏肌球蛋白抑制剂 mavacamten 可改善阻塞性 HCM 的症状。我们在此介绍一种选择性小分子心脏肌球蛋白抑制剂阿菲卡汀,它通过显著减缓磷酸盐释放来降低 ATPase 活性,从而稳定弱肌动蛋白结合状态。阿菲卡汀与肌球蛋白催化域上的变构位点结合,不同于 mavacamten,可防止进入强肌动蛋白结合力产生状态所需的构象变化。通过这样做,阿菲卡汀减少了驱动肌节缩短的功能性肌球蛋白头部的数量。在前动力冲刺状态下与心脏肌球蛋白结合的阿菲卡汀的晶体结构为理解其对平滑肌和快速骨骼肌的选择性提供了基础。此外,在心肌细胞和携带肥大性 R403Q 心肌肌球蛋白突变的小鼠中,阿菲卡汀可降低心脏收缩力。我们的研究结果表明,阿菲卡汀有望成为 HCM 的治疗方法。
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