出版物
2022
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(2022) 自然(伦敦)。 604年, 7907年, p . 457 - 762 摘要
粘附g蛋白偶联受体(agpcr)的特征是存在参与细胞-细胞和细胞-细胞外基质相互作用的自蛋白水解细胞外区域1。aGPCR自身蛋白水解诱导(GAIN)结构域内的自裂解产生两个原聚体- n端和c端片段-在受体到达细胞表面后保持非共价附着1。在n端片段解离后,GAIN结构域的c端作为一种栓系激动剂(TA)肽来激活七跨膜结构域,其机制目前尚不清楚。在这里,我们提供了aGPCR家族中两个不同成员的冷冻电子显微镜快照,GPR56(也称为ADGRG1)和嗜latrophilin 3 (LPHN3(也称为ADGRL3))。受体n端片段结合状态的低分辨率图表明,GAIN结构域灵活地向细胞外空间投影,使加密的TA肽远离7跨膜结构域。GPR56和LPHN3在其活性g蛋白偶联状态下的高分辨率结构揭示,在细胞外区域解离后,解密的TA肽与7跨膜结构域核心接合,并具有显著的保守相互作用,也涉及细胞外环2。TA结合稳定了跨膜螺旋6和7中间的断裂,促进aGPCR偶联和异三聚体G蛋白的激活。总的来说,这些结果使我们能够提出aGPCR激活的通用模型。
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2021
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(2021) 科学。 372年, 6544年, eabf7958。 摘要
肥胖是一种全球性流行病,导致发病率和生活质量下降。黑素皮质素受体4 (MC4R)是食欲、能量稳态和中枢神经系统体重控制的关键,也是抗肥胖药物的主要靶点。在这里,我们展示了与激动剂setmelanotide结合的人MC4R-Gs信号复合物的冷冻电镜结构,setmelanotide是一种最近被批准用于治疗肥胖的环肽。这项工作揭示了MC4R激活的机制,强调了启动饱腹信号的分子开关。此外,我们的研究结果表明Ca2+是激动剂而不是拮抗剂功效所必需的。这些结果填补了理解MC4R激活的空白,并可以指导未来体重管理药物的设计。
2020
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(2020) 核酸研究。 48岁的 20. p . 11750 - 11761 摘要
核糖体RNA是核糖体的中心成分,调节核糖体的功能和结构特性。在这里,我们报道了一个来自单细胞真核藻类Euglena gracilis的高度分化的细胞质核糖体的冷冻em结构。Euglena大核糖体亚基的独特之处在于它包含14个离散的rRNA片段,这些片段以非共价方式组装成标准核糖体结构。rRNA在转录后修饰中大量富集,这些修饰远远超出了催化RNA核心,有助于这种高度碎片化核糖体物种的稳定。在靠近蛋白质出口通道的扩展段中发现了一个独特的由五个腺苷碱基甲基化组成的簇,这样它就被定位为与新生肽相互作用。除了具有独特的rRNA扩增片段外,Euglena核糖体还包含四种新的核糖体蛋白,定位于核糖体表面,其中三种在其他真核生物中没有同源物。
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(2020) 大自然。 7817年, p。638 - + 摘要
n -4-乙酰胞苷(ac(4)C)是一种古老且高度保守的RNA修饰,存在于tRNA和rRNA上,最近在真核生物mRNA中被研究(1-3)。然而,胞苷乙酰化的分布、动力学和功能尚未完全阐明。在这里,我们报道了ac(4)C-seq,一种在单核苷酸分辨率下用于ac(4)C转录组范围定量映射的化学基因组方法。在人类和酵母mrna中,ac(4)C位点未被检测到,但可以通过真核乙酰转移酶复合物的异位过表达诱导-在一个保守的序列motif上。相比之下,交叉进化分析显示,来自嗜热古生菌的rRNA、tRNA、非编码RNA和mRNA的数百个残基中存在前所未有的ac(4)C水平。(AcC)-C-4明显诱导响应温度的升高,乙酰转移酶缺乏古菌菌株表现出温度依赖性生长缺陷。通过冷冻电子显微镜观察野生型和缺乏乙酰转移酶的古菌核糖体,为ac(4)C的温度依赖性分布及其潜在的热适应作用提供了结构上的见解。我们的研究定量地定义了ac(4)C景观,为阐明这种修饰在生物学和疾病中的作用提供了技术和概念基础(4-6)。
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(2020) RNA生物。 7, p . 1018 - 1039 摘要
寄生虫布鲁氏锥虫在昆虫和哺乳动物宿主之间循环,是昏睡病的病原体。在这里,我们使用三种高通量测序方法对锥虫rRNA上的2MODIFIER LETTER prime - o甲基化(Nms)进行了全基因组测序;RibOxi-seq, RiboMeth-seq和2MODIFIER LETTER PRIME-OMe-seq。这是首次对同一物种的rRNA使用三种全基因组作图方法的研究,显示了方法之间的差异。RibOxi-seq可以检测所有的站点,但RiboMeth-seq是唯一评估单个Nm站点级别的方法。测序结果显示,在这38个Nms中,至少有99个由85个snorna引导的Nms是锥虫特异性位点。我们介绍了在rRNA上引导的C/D snoRNAs的序列和靶点。这是迄今为止在单细胞寄生虫的rRNA上检测到的最高数量的Nms。基于RiboMeth-seq,发现在寄生虫生命周期的两个阶段,即哺乳动物宿主的昆虫原循环形式(PCF)和血流形式(BSF),有几个Nm位点受到不同的调控。
2019
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(2019) 分析化学。 91年, 24, p . 15634 - 15643 摘要
RNA转录后修饰在生命的所有领域都很常见,主要与不同碱基位置的甲基化有关。甲基化经常发生在RNA碱基的特定位点,并似乎调节特定位点的分子间/分子内相互作用。在此,我们提出了一种利用液相色谱-质谱(LC-MS)鉴定位置单甲基化RNA核苷异构体的方法。该方法产生RNA RNA酶切片段的源内片段和随后的串联质谱(MS2)(伪ms3)谱,并通过比较其核内碱基片段离子谱与来自真实异构体的特征谱来区分位置甲基化碱基异构体。为了验证方法,我们独立地确定了所有已知的单甲基化核苷异构体在大肠杆菌16S/23S rrna中的位置。作为概念的证明,我们进一步应用这项技术来充分表征碱基修饰的核苷位置异构体,在来自利什曼原虫的rrna中,利什曼原虫是一种影响全球数百万人的人类血液寄生虫。本文所描述的方法将非常有利于描述各种细胞RNA中的RNA修饰谱,并且由于它只需要亚皮摩尔量的RNA,它也可以用于细胞中以微小量表示的RNA群体的结构功能研究。
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(2019) 核酸研究。 47, 5, p . 2609 - 2629 gky1287。 摘要
在锥虫中,与大多数真核生物不同的是,大亚基(LSU)核糖体RNA被分裂成两个大的和四个小的核糖体RNA (srrna)片段,这种额外的处理可能需要锥虫特异性因子。在这里,我们研究了10个丰富的小核仁rna (snoRNAs)在rRNA加工中的作用。我们发现,参与LSU处理的每个snoRNA都与参与生物发生早期或晚期步骤的因子相关。这些snoRNAs中有5个与rRNA前体的介入序列相互作用,而其他的仅指导rRNA修饰。通过沉默snoRNAs来探索其功能。数据表明LSU rRNA的处理事件与rRNA转录的顺序并不对应,作为LSU一部分的srRNAs 2、4和6在srRNA1之前被处理。有趣的是,影响srRNA1处理的6种snorna指导了从蛋白质出口通道到srRNA1的rRNA位置的修饰,这表明这些修饰可能是srRNA1释放前的检查点。这项研究确定了迄今为止所描述的参与rRNA加工和/或rRNA折叠的最多数量的snorna,并强调了它们在独特的锥虫rRNA成熟事件中的功能。
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(2019) 细胞。 176年, 3. p。448 - 458. - e12汽油 摘要
大麻通过大麻素受体1 (CB1)激发其情绪增强和镇痛作用,这是一种G蛋白偶联受体(GPCR),主要通过腺苷酰环化酶抑制异三聚体G蛋白Gi发出信号。CB1-Gi信号通路的激活具有治疗许多神经系统疾病的潜力,因此对于理解CB1激活Gi的机制至关重要。在这里,我们介绍了CB1-Gi信号复合物与强效激动剂MDMB-Fubinaca (FUB)结合的结构,这是一种最近出现的非法合成大麻素,被注入街头毒品,与大量过量和死亡有关。该结构说明了FUB如何稳定受体处于活性状态,以促进Gi中的核苷酸交换。这些结果构成了解释CB1被不同类别配体激活的结构框架,并为受体所采用的G蛋白偶联和选择性机制提供了见解。
2018
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(2018) 细胞。 173年, 3. 735 - 748. - e15 p。 摘要
Teneurins (TENs)是一种细胞表面粘附蛋白,在组织发育和轴突引导中起着重要作用。在这里,我们报告了3.1-Å人类TEN2细胞外区(ECR)的冷冻电子显微镜结构,揭示了与细菌tc毒素的惊人相似性。ECR包括一个大的β筒,该β筒部分封装了c端结构域,该结构域通过筒中区域的开口出现在溶剂中。免疫球蛋白(Ig)样结构域密封桶的底部,而β螺旋桨以垂直方向连接。我们进一步表明,β螺旋桨内的一个交替剪接区域作为一个开关,调节TEN2与亲latrophilin (LPHN)的跨细胞粘附,LPHN是一种在中枢神经系统中介导关键功能的跨膜受体。一种剪接变体以lphn依赖的方式激活跨细胞信号,而另一种则诱导抑制性突触后分化。这些结果突出了TENs不同寻常的结构组织,导致了它们多种多样的功能。一种具有意想不到的毒素样折叠的粘附蛋白显示了选择性剪接如何调节突触连接。
2017
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(2017) 自然通讯。 8, 1589. 摘要
利什曼原虫是一种单细胞真核寄生虫,在全球范围内折磨着数百万人,目前的治疗方法仅限于药物的选择,主要针对寄生虫细胞包膜中的元素。在这里,我们确定了利什曼核糖体与paromomycin (PAR)复合物的原子分辨率电子冷冻显微镜(cro - em)结构,paromomycin是一种最近被批准用于治疗致命内脏利什曼病(VL)的高效化合物。这种结构揭示了药物对寄生虫产生有害影响的机制。我们进一步表明PAR干扰了细胞质翻译的几个方面,因此突出了细胞质而不是线粒体核糖体作为主要药物靶点。研究结果还强调了par结合口袋中独特和保守的元素,这些元素可以作为开发新疗法的热点。
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(2017) 核酸研究。 45岁的 17日, p . 10284 - 10292 摘要
广泛致病菌中的抗微生物药物耐药性对全球公共卫生构成日益严重的威胁。在这些致病菌中,有高度耐药、多功能和可能具有侵略性的细菌,金黄色葡萄球菌。林可萨米类抗生素对该病有较好的疗效。这种小而重要的抗生素主要针对革兰氏阳性细菌,但也用于选择性革兰氏阴性厌氧菌和原生动物。金黄色葡萄球菌可通过rRNA和rprotein的修饰和/或突变获得对林可沙胺类药物的耐药性。在这里,我们介绍了金黄色葡萄球菌的大核糖体亚基与林可霉素和RB02(一种新的半合成衍生物)配合物的晶体结构,并讨论了各种林可沙胺的体外药效的生化方面。这些结果允许更好地理解药物的选择性以及药物的各种化学部分的结合和抑制的重要性。
2016
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(2016) 细胞的报告。 16日, 2, p . 288 - 294 摘要
利什曼原虫是锥虫科的一种单细胞真核寄生虫,其成员可引起一系列热带疾病。感染的结果往往是致命的,缺乏有效的疫苗,治疗药物的选择有限,以及新出现的耐药菌株,突出表明有必要制定抗击这些病原体的战略。锥虫核糖体由于其不同于其他真核生物的结构特征,最近被认为是一种有前途的治疗靶点。在这里,我们展示了来自冷冻em图的利什曼原虫大核糖体亚基(LSU)的2.8埃分辨率结构,进一步实现了对核糖体组装和功能中起重要作用的真核rRNA修饰的结构观察。该结构说明了利什曼原虫LSU rRNA独特的碎片性,并强调了利什曼原虫rRNA修饰的不规则分布,这一特征对抗寄生虫药物的开发具有重要意义。
2015
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(2015) 核酸研究。 p . 8601 - 8613 摘要
利什曼病包括由利什曼病原菌引起的一系列疾病,可导致一系列轻微到危及生命的病症。目前利什曼病的治疗方法包括有限的药物选择。这再加上寄生虫耐药性的快速出现,构成了一个可怕的公共卫生问题。Paromomycin (PAR)是一种广谱氨基糖苷类抗生素,近年来已被证明对内脏利什曼病(VL)——一种危及生命的疾病——治疗非常有效。虽然人们对PAR在细菌中的活动进行了大量的关注,但其在利什曼原虫中的作用机制却很少受到审查,尚未完全破译。在本研究中,我们展示了PAR结合rRNA模型的x射线结构,模拟其利什曼氏结合靶,核糖体a位点。通过比较几种结构相关的天然和合成氨基糖苷衍生物,我们还评估了PAR对利什曼原虫生长和核糖体功能的抑制作用,以及对听觉感觉细胞的影响。这些结果提供了对氨基糖苷抑制活性和利什曼细胞质核糖体选择性重要的结构元素的见解,突出了一种新的合成衍生物,化合物3:,作为治疗VL的潜在治疗候选药物。
2014
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(2014) 美国呼吸细胞与分子生物学杂志。 50岁, 4, p . 805 - 816 摘要
需要新的药物来增强过早终止密码子(PTC)抑制,以治疗囊性纤维化(CF)和其他由无义突变引起的疾病。我们在一系列互补的CF模型中测试了明确开发用于PTC抑制的新合成氨基糖苷类衍生物。使用双荧光素酶报告系统,在其局部序列环境(PTC两侧的三个密码子)中包含四种最常见的CF跨膜电导调节(CFTR)无义突变(G542X, R553X, R1162X和W1282X),我们发现NB124促进了G542X, R1162X和W1282X PTC的最大读通。NB124还恢复了经CFTR- g542xcdna转基因稳定转导的Fischer大鼠甲状腺细胞中的CFTR全长表达和氯化物运输,并且优于庆大霉素和其他测试的氨基糖苷类药物。NB124使CFTR功能恢复到原代人支气管上皮(IIBE) CF细胞(G542X/ delF508)野生型活性的约7%,这是一种与内源性CFTR表达高度相关的临床前模型。在表达CFTR ptc的气道细胞中加入CFTR增强剂ivacaftor (VX-770)后,疗效进一步增强。NB124治疗在表达人CFTR- g542x转基因的CF小鼠模型中挽救了CFTR功能;疗效优于庆大霉素,并表现出良好的药代动力学特性,表明体外结果转化为体内临床获益。在基于组织的耳毒性模型中,NB124的细胞毒性也小于庆大霉素。这些结果为NB124和其他合成氨基糖苷提供了比庆大霉素和其他第一代氨基糖苷治疗指数提高10倍的证据,为广泛的CFTR无义突变提供了有前景的治疗。
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(2014) MedChemComm。 5, 8, p . 1092 - 1105 摘要
氨基糖苷(AGs)是一种高效抗菌剂,已知其通过干扰翻译过程对细菌细胞产生有害影响,导致异常蛋白质合成,通常导致细胞死亡。近45年前,AGs被证明在原核系统中通过选择性编码过早终止密码子(PTC)位置的tRNA分子来诱导读通活性。然而,直到最近20年,这种能力才在真核生物系统中得到证实,突出了它们作为治疗PTC诱导的遗传疾病的治疗药物的潜力。尽管有很大的潜力,但由于给药时观察到相对较高的毒性值,AGs在这些应用中的使用受到相当的限制。在过去的几年里,一些合成衍生物被开发出来以克服一些增强的毒性问题,同时在各种体外、体外和体内模型中对PTC突变强调的各种疾病显示出显著提高的PTC抑制活性。尽管这些衍生物很有希望作为治疗候选药物,但它们也表明有必要进一步了解AGs在真核细胞中赋予其生物活性的分子机制,以便进一步合理设计药物。最近的结构研究成果揭示了AGs的作用机制,为开发新的和改进的治疗衍生物开辟了新的途径。下面的手稿强调了这些成就,并总结了他们对最先进的合理药物设计的贡献。这本日记是
2013
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(2013) 美国国家科学院院刊。 110年, 33岁的 p . 13333 - 13338 摘要
利什曼病是一种由利什曼原虫属原虫引起的寄生虫病,影响着全世界数百万人。氨基糖苷类大多被认为是高效的广谱抗生素,通过选择性地靶向细菌核糖体的解码A位点发挥抗菌活性,导致异常蛋白质合成。最近,一些氨基糖苷类药物已获得临床批准,目前在世界范围内用于治疗利什曼病;然而,氨基糖苷类对利什曼菌产生有害作用的分子细节仍然相当模糊。基于解码位点在所有位点上的高度保守性,我们推测这些药物在利什曼原虫中的结合位点是核糖体A位点。然而,尽管最近细菌核糖体与氨基糖苷类复合物的x射线晶体结构阐明了氨基糖苷类作为抗生素的作用机制,但目前还没有关于其在利什曼原虫中的结合位点的数据。我们介绍了与利什曼核糖体a位点模型结合的两种不同氨基糖苷分子的晶体结构:Geneticin (G418),一种用于治疗利什曼病的强效氨基糖苷,分辨率2.65-Å,以及Apramycin,显示为利什曼核糖体的强结合剂,分辨率1.4-Å,缺乏抗利什曼病活性。结构数据,再加上对两株利什曼菌的体外抑制测量,为不同氨基糖苷类抑制活性差异的来源提供了深入的见解。结合结构和生理数据为合理设计新的、更具体的氨基糖苷类衍生物作为潜在的治疗利什曼病的药物奠定了基础。
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(2013) 药物和生物医学分析杂志。 75年, p。33-40 摘要
近二十年来,越来越多的科学证据强调了几种氨基糖苷类抗生素结构(包括庆大霉素和G418)在治疗无义突变引起的各种遗传疾病方面的潜在治疗价值。这些发现导致氨基糖苷类合成衍生物的快速进化,这些衍生物被证明比临床使用的抗生素更具靶向性,毒性更小。药物设计和开发的新进展迫切需要开发一种快速、简单和准确的程序,以确定这些潜在的治疗药物在各种生物衍生基质。在这里,我们描述了一种通用多克隆抗体的制备,用于开发同源和异源免疫分析,用于检测广泛的天然和合成氨基糖苷衍生物,今天被强调为治疗各种遗传疾病的潜在治疗剂。一种常见的双环支架NB82,存在于大多数表现出强大生物活性的化合物中,被用作两家兔免疫的通用免疫半抗原。通过一系列化学步骤,NB82通过戊二酸连接物选择性地在N-1位置与载体蛋白结合。其中NB82、NB84和NB124的灵敏度(I50)分别为10±3ngmL-1、0.5±0.04μgmL-1和1±0.12μgmL-1。NB82检测限为1±0.3ngmL-1, NB84检测限为20±7ngmL-1, NB124检测限为15±8ngmL-1。所开发的测定方法被进一步用于小鼠血清中治疗性化合物的体内监测。血清实验显示出与PBS校准实验相似的检出限,表明对检测灵敏度没有干扰,全血样本的回收率相当高,在92 - 107%之间。
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(2013) 生物化学与生物物理学报。 1830年, 11日, p . 5036 - 5048 摘要
火激肽/信息素生物合成激活神经肽(PK/PBAN)在调节昆虫的多种生理过程中起着重要作用。PK/PBAN肽家族的普遍存在和多功能性质提出了许多关于这些神经肽诱导其效应的机制和介导其功能的受体的性质的问题。方法克隆并稳定表达了一种来自Heliothis peltigera雌蛾和一种Spodoptera littoralis幼虫的性信息素腺受体PK/PBAN家族,并对其结构模型、静电电位和细胞功能特性进行了评价。结果A类g蛋白偶联受体具有高度保守的氨基酸残基结构。可以提出结构上的差异,两种受体模型的静电势显示净电荷差异。钙动员实验表明,这两种受体都具有充分的功能,可以启动细胞外钙内流,启动PK/PBAN信号转导。评估两种受体对PBAN和滞育激素(DH)的信号响应显示,尽管反应不同,但高度敏感。两种受体都对PBAN有反应,而只有sp - pk /PBAN- r对DH有高反应。结论PK/PBAN在结构、静电和细胞功能上的差异表明,不同的PK/PBAN受体可能介导了不同的体内功能,不同的肽可能诱导了不同的功能。这一结果促进了我们对PK/PBAN家族作用模式的理解,并可能有助于探索新型高亲和受体特异性拮抗剂,为开发新的昆虫防治药剂家族奠定基础。
2010
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(2010) 材料。 4, 3. p . 469 - 486 摘要
本文描述了一种基于溶胶-凝胶的甾体激素左炔诺孕酮(LNG)免疫亲和方法的发展,以及溶胶-凝胶基质格式的变化对所捕获抗体(Abs)活性和基质结构的影响。结果表明,采用四甲氧基硅烷(TMOS)为基质,TMOS:水比为1:8,含有10% MW 0.4 kDa的聚乙二醇(PEG),为Ab包封的最佳溶胶-凝胶形式。添加高百分比PEG或高MW PEG均不能提高活性。TMOS:水比为1:12时,没有获得活性,很可能是因为在这些聚合条件下产生了非常致密的聚合物。不同格式的非特定绑定只有微小的差异。TMOS比四(2-羟乙基)正硅酸盐(THEOS)更有效地捕获抗左炔孕酮(LNG) Abs。然而,在4℃下将THEOS为基础的溶胶-凝胶老化几周可以稳定所捕获的Abs,并增加其结合能力。用荧光素异硫氰酸酯(FITC)标记的免疫球蛋白(IgGs)包裹在溶胶-凝胶基质中的共聚焦荧光显微镜显示,包裹的抗体在凝胶中均匀分布。扫描电子显微镜(SEM)图像显示了不同的溶胶-凝胶格式和前驱体的不同结构。
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(2010) 分析化学学报。 665年, 2, p . 176 - 184 摘要
生成了黄体酮左炔诺孕酮(LNG)的多克隆抗体(Ab),并开发了检测、清除和浓缩的免疫化学方法。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)方法,建立了一种检测液化天然气的高特异性微板诊断方法。所建立的LNG酶联免疫吸附试验灵敏度高,重复性好;其I50和I20值分别为3.3±1.8ngmL-1和0.6±0.4ngmL-1,且与所测类固醇激素均无交叉反应。利用上述Abs开发了一种基于溶胶凝胶的免疫亲和纯化(IAP)方法,用于液化天然气的浓缩和清理,该方法与随后的免疫化学或仪器化学分析程序兼容,如液相色谱和质谱(LC-MS/MS)。色谱柱的开发包括成功地将Abs包裹在四甲氧基硅烷(TMOS)基SiO2聚合物网络中。Abs能从溶液中结合游离分析物,且结合物易于从溶胶-凝胶基质中洗脱,回收率高。在ELISA和溶胶-凝胶色谱柱中,Ab对抗原的选择性很高,但捕获的Abs与其他两种类固醇激素——乙炔雌二醇(EE2)和去甲睾酮(NT)——发生交叉反应,尽管在ELISA中缺乏交叉反应,但它们与LNG具有相似的表位。采用液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)对方法的有效性进行了考察,得到了良好的分析相关性。