出版物| Irit Sagi的实验室

2022

阻断ADAM17蛋白酶可改善实验性胰腺炎
萨阿德·M，翁涛，蓝迪·J，吉尔林·L，西A，哈普尔·C，阿拉纳兹·M，霍奇斯·C，克罗·D，库马尔·B，萨吉I，罗斯·约翰·S. &詹金斯·B。 (2022) 美国国家科学院院刊。 119年, 42岁的 e221374411。摘要

急性和慢性胰腺炎，后者与纤维化有关，是多因素炎症性疾病和胃肠道疾病相关住院的主要原因。尽管胰腺炎是全球健康的负担，但目前还没有有效的治疗药物。在这方面，蛋白酶A分解素和金属蛋白酶17 (ADAM17)通过脱落生物活性炎症细胞因子和介质介导炎症反应，包括肿瘤坏死因子α (TNFα)和可溶性白细胞介素(IL)-6受体(sIL-6R)，后者驱动促炎IL-6反式信号转导。然而，ADAM17在胰腺炎中的作用尚不清楚。为了解决这一问题，Adam17ex/ex小鼠(低型Adam17ex等位基因纯合子，导致ADAM17表达显著降低)及其野生型(WT)同巢小鼠暴露于蓝蓝素诱导的急性胰腺炎模型，以及由香烟致癌物质尼古丁衍生亚硝胺酮(NNK)诱导的急性(1周)和慢性(20周)胰腺炎模型。我们的数据显示，ADAM17在胰腺炎动物模型的胰腺组织中表达上调。此外，基因(Adam17ex/ex小鼠)和治疗(ADAM17前域抑制剂[A17pro])靶向的ADAM17改善了实验性胰腺炎，这与IL-6转信号/STAT3轴的降低有关。这导致炎症细胞浸润减少，包括T细胞和中性粒细胞，以及胰腺坏死和纤维化。此外，ADAM17/IL-6转信号/STAT3轴的上调是胰腺炎患者的一个特征。总的来说，我们的研究结果表明，ADAM17蛋白酶在胰腺炎的发病机制中起着关键作用，这可能为设计新的治疗方案来对抗这种疾病铺平道路。
帕金森病患者中脑神经元突触活性降低和细胞外基质通路失调
严厉的年代,刘年代,Manole, Rosh。,Percia M . M。本以察,Shokhirev M . N。邱F。谢弗年代,曼苏尔A . A。摩根k . P。斯特恩T。,奥弗P,斯特恩Y。门德斯A·P·D。Djamus J。,摩尔L·R。Nayak R, Aicher。,Laufer S H。Rhee。,黄T·L。阮T,链接器S B, B。,Freitas B . C。琼斯,Sagi我。,Bardy C,布赖斯。,温克勒J。,Marchetto M . C &计F . H。 (2022) 帕金森病。 8， 1， 103. 摘要

在过去的十年中，已经确定了几种导致帕金森病(PD)的突变。这些占PD病例的15-25%;其余病例被认为是散发病例。目前，人们普遍认为帕金森病不是一种单一的整体疾病，而是具有一些共同表型的一系列疾病。虽然存在一些引起PD突变的啮齿动物模型，但由于缺乏细胞模型，对零星形式PD的研究滞后。在我们的研究中，我们从一些引起PD突变的诱导多能干细胞(iPSCs)以及散发性PD患者中分化出PD患者来源的多巴胺能(DA)神经元。引人注目的是，我们观察到一种常见的神经生理表型:与来自健康对照组的神经元相比，来自PD患者的神经元突触电流速率严重降低。虽然之前已经研究了SNCA和LRRK2等基因突变与突触传递减少之间的关系，但在这里我们证明了神经元中突触的发病机制是PD的一般表型。RNA测序结果分析显示不同突触机制的基因表达变化，以及细胞外基质相关通路等其他受影响通路的基因表达变化。其中一些异常通路在所有PD患者(单基因或特发性)中都是常见的。 Our data, therefore, show changes that are central and convergent to PD and suggest a strong involvement of the tetra-partite synapse in PD pathophysiology.
基质金属蛋白酶表达与sars - cov -2诱导的K18-hACE2小鼠肺病理和细胞外基质重塑相关
H. Gutman, M. Aftalion, S. Melamed, B. Politi, R. Nevo, S. havussha - laufer, H. Achdout, D. Gur, T. israel, S. Dachir, E. mamrooud, I. Sagi . & Vagima Y.。 (2022) 病毒 14， 8， 1627. 摘要

SARS-CoV-2感染引起的COVID-19大流行引发了以细胞因子风暴和定居免疫细胞和迁移免疫细胞的暴发性免疫反应为特征的肺部炎症，加速了肺泡损伤。在这项工作中，我们使用经鼻内感染SARS-CoV-2的K18-hACE2转基因小鼠(K18-hACE2)鉴定了与肺细胞外基质(ECM)破坏相关的基质金属蛋白酶(MMPs)家族成员。感染后5天，肺泡上皮细胞全面损伤，白细胞大量浸润。SARS-CoV-2感染后肺部MMP8、MMP9和MMP14的大幅增加与胶原蛋白、层粘连蛋白和蛋白多糖等ECM成分的降解有关。在SARS-CoV-2肺部感染期间，组织损伤和ECM降解的过程被认为与MMPs家族成员的活性有关，这反过来可能被用作一种治疗干预措施。
肿瘤反应性抗体由非结合性和自身反应性前体演化而来
Mazor r.d.， Nathan N.， Gilboa A.， Stoler-Barak L.， Moss L.， Solomonov I.， Hanuna A.， Divinsky Y.， Shmueli m.d .， Hezroni H.， Zaretsky I.， Mor M.， Golani O.， Sabah G.， Jakobson-Setton A.， Yanichkin N.， Feinmesser M.， Tsoref D.， Salman L.， Yeoshoua E.， Peretz E.， Erlich I.， Mendelson Cohen N.， Gershoni J. M.， Freund N.， Merbl Y.， Yaari G.， Eitan R.， Sagi I. & Shulman Z.。 (2022) 细胞。 185年, 7, 摘要

肿瘤微环境宿主抗体分泌细胞(ASCs)与几种癌症的良好预后相关。患者源性抗体具有诊断和治疗潜力;然而，目前尚不清楚抗体如何获得自身反应性并靶向肿瘤。在这里，我们发现体细胞高突变(SHMs)促进了高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)中针对表面自身抗原的抗体抗肿瘤反应。患者来源的肿瘤细胞经常被igg包被。HGSOC中的瘤内ASCs既突变又克隆扩增，并产生针对MMP14的肿瘤反应性抗体，MMP14在肿瘤细胞表面大量表达。单克隆抗体恢复到它们的种系配置显示了两种类型:一种依赖于SHMs进行肿瘤结合，另一种具有种系编码的自身反应性。因此，肿瘤反应性自身抗体要么是自然发生的，要么是通过抗原驱动的选择过程进化而来。这些发现强调了针对表面抗原的自身抗体在癌症患者中靶向肿瘤的起源和潜在适用性。

2021

抑制ADAM17可损害内皮细胞坏死并阻断转移
Bolik J.， Krause F.， Stevanovic M.， gandrras M.， Thomsen I.， Schacht S.， Rieser E.， Müller M.， Schumacher N.， Fritsch J.， Wichert R.， Galun E.， Bergmann J.， Röder C.， Schafmayer C.， Egberts J.， Becker-Pauly C.， Saftig P.， Lucius R.， Schneider-Brachert W.， Barikbin R.， Adam D.， Voss M.， Hitzl W.， Krüger A.， Strilic B.， Sagi I.， Walczak H.， ross - john S.和Schmidt-Arras D.。 (2021) 实验医学杂志。 219年, 1， 20201039. 摘要

转移是癌症患者死亡的主要原因。循环肿瘤细胞需要通过血管内皮层迁移，以逃避恶性循环，并在远处的器官部位建立转移。在这里，我们发现内皮细胞上的膜结合金属蛋白酶ADAM17是转移的关键驱动因素。我们发现tnfr1依赖的肿瘤细胞诱导的内皮细胞死亡、肿瘤细胞外渗以及随后的转移播种依赖于内皮细胞ADAM17的活性。此外，我们发现adam17介导的TNFR1外膜脱落以及随后由γ -分泌酶复合物处理是诱导tnf诱导的坏死所必需的。因此，内皮细胞中ADAM17的遗传消融以及ADAM17的短期药物抑制可以防止肺中长期转移的形成。因此，我们的数据确定ADAM17是一种新的重要的坏死调节因子，也是一种新的有前途的抗转移和晚期癌症治疗靶点。转移是癌症患者死亡的主要原因。我们发现，金属蛋白酶ADAM17对内皮细胞TNFR1的蛋白水解过程对于转移的形成至关重要。基于我们的研究结果，我们提出了一种新的靶向转移治疗方法。
局部突变可以作为一个游戏规则改变全局蛋白质溶剂相互作用
亚当斯E. M.，佩佐提S.，阿勒斯J.， Rüttermann M.，列文M.，高登威格A.，法勒Y.，弗莱什曼S. J.，萨吉I. &海文尼斯M.。 (2021) 江淮盟。 1， 7, p . 1076 - 1085 摘要

尽管众所周知，基质金属蛋白酶(MMPs)等酶的有限局部突变可能会改变酶的活性及其稳定性，但完全合理的蛋白质设计仍然具有挑战性。这些局部变化改变了静电势，从而改变了局部静电场，从而影响了靠近蛋白质表面的水分子的动力学。在这里，我们通过计算设计、实验和分子动力学(MD)的结合研究表明，局部突变对溶剂不仅具有局部影响，而且具有全局影响:在基质金属蛋白酶MMP14的特定情况下，我们发现局部突变的性质，加上表面形态，有能力影响蛋白质表面水氢键网络的大面积斑块，这与稳定性有关。溶剂的贡献可以通过太赫兹(THz)光谱进行实验探测，从而打开了令人兴奋的理性蛋白质设计的大门，在这种设计中，对水合水性质的系统调整可以操纵蛋白质的稳定性和酶活性。
构象特异性抑制抗mmp -7单克隆抗体使胰腺导管腺癌细胞对化疗细胞杀伤敏感
莫汉V，加夫尼J. P.，索罗门诺夫I.，列文M.， Klepfish M.，阿克巴雷安S.， Grünwald B.，戴姆O.，爱森斯坦M.，俞凯海H.，凯尔森D. P.， Krüger A.，爱德华兹D. R. &萨吉I.。 (2021) 癌症。 13， 7, 1679. 摘要

基质金属蛋白酶(MMPs)经过翻译后修饰，包括前结构域脱落。这些酶的活化形式是有效的药物靶点，但产生有效的生物抑制剂仍然具有挑战性。我们报告了抗mmp -7抑制性单克隆抗体(GSM-192)的产生，使用一个活跃的位点模拟抗原和活化的酶交替免疫策略。我们的方案获得了高选择性的抗MMP-7单克隆抗体，它特异性地抑制MMP-7的酶活性，具有高亲和力(IC50 = 132±10 nM)。MMP-7-GSM-192 Fab复合物的原子模型显示抗体与酶活性位点边缘的独特表位结合，从空间角度阻止底物进入催化裂口。在人PDAC活检中，用GSM-192染色显示了活化MMP-7的特征性空间分布。GSM-192通过稳定细胞表面Fas配体和延缓细胞迁移诱导细胞凋亡。与GSM-192联合化疗，吉西他滨和奥沙利铂产生协同效应。我们的数据说明了精确靶向催化MMP-7介导的疾病特异性活性的优势。
牙周韧带不均匀性:力学与基质组成
孙林，孙林，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚。 (2021) 牙科研究杂志。 One hundred. 2， p . 179 - 186 摘要

牙周韧带(PDL)在咀嚼过程中提供对突然高负荷的即时反应，同时促进牙槽骨的缓慢重塑方面起着关键作用。PDL特殊的功能是由组织独特的非均匀结构所允许的。先前已经确定了两个对PDL功能至关重要的不同区域:分叉和密集领。尽管这两个区域在牙齿运动和维护方面有假设的功能，但还没有在它们的原生环境中进行比较。因此，本研究的目的是在保持小鼠PDL的三维结构的同时，阐明分叉和领区细胞外基质(ECM)的结构、组成和生物力学功能。我们发现了领区和分叉区在结构和力学性能上的显著差异。具体来说，我们观察到高密度颈圈中独特的纵向结构与VI型胶原蛋白和LOX相关，两者都与I型胶原蛋白密度和组织刚度的增加有关，因此被认为具有稳定牙齿的支架功能。我们还发现，齿圈区域比分叉区域更硬，因此表明在生理负荷期间，密集的齿圈充当了牙齿在骨内的悬吊结构。PDL的分叉区含有更多与硬度降低和组织重构相关的蛋白质，以及双重力学行为，表明其在负载转移和牙槽骨重构中起关键作用。总之，这项工作揭示了PDL在3D结构背景下的不均匀性质，并建立了对区域PDL功能的理解，这为未来的重塑、再生和疾病研究开辟了新的途径。
明显的细胞外基质重塑先于炎症症状
Shimshoni E.， Adir I.， Afik R.， Solomonov I.， Shenoy A.， Adler M.， Puricelli L.， Sabino F.， Savickas S.， Mouhadeb O.， Gluck N.， Fishman S.， Werner L.， Salame T.， Shouval D. S.， Varol C.， auf dem Keller U.， Podestà A.， Geiger T.， Milani P.， Alon U. & Sagi I.。 (2021) 矩阵生物学。 96年, 47 - 68页摘要

识别导致复杂组织病理的早期过程，如炎症性肠病，是一项重大的科学和临床挑战，对改善诊断和治疗至关重要。大多数炎症发作的研究都集中在细胞过程和信号分子上，而忽略了它们发生的环境，即不断重塑的细胞外基质。在这项研究中，我们使用结肠炎模型来研究疾病发作期间的细胞外基质动力学，同时将基质视为一个完整和确定的实体。通过对基质结构、硬度和组成的分析，我们意外地发现，即使在首次临床症状出现之前，结肠也显示出自己独特的细胞外基质特征，并发现了临床潜力的特定标记，这在人类受试者中也得到了验证。我们还表明，这种症状前基质的出现是由承载重塑酶的免疫细胞的亚临床浸润介导的。值得注意的是，无论炎症是慢性还是急性，其基质特征都在症状前状态收敛。我们认为症状前细胞外基质的存在是普遍的，与广泛的疾病有关。

2020

流感病毒感染会增加呼吸道鼠疫耶尔森菌暴露的易感性，并影响抗鼠疫抗生素治疗的疗效
Vagima Y.， Gur D.， Erez N.， Achdout H.， Aftalion M.， Levy Y.， Zauberman A.， Tidhar A.， Gutman H.， Lazar S.， israel T.， Paran N.， Melamed S.， Brosh-Nissimov T.， Chitlaru T.， Sagi I.和mamrooud E.。 (2020) 科学报告。 10， 1， 19116. 摘要

一般而言，各种呼吸道病毒感染，特别是季节性流感，可能会增加对细菌感染的易感性。鼠疫耶尔森氏菌引起的鼠疫在疫情暴发或生物恐怖袭击期间危及大量人群。建议的抗生素对策包括基于动物研究并通过对人类病例的有效治疗得到证实的完善方案。到目前为止，在选择适当的鼠疫治疗方法时，没有考虑到之前接触过病毒性呼吸道感染。在这里，我们发现在暴露于流感病毒25天后，恢复期小鼠仍然表现出对亚致死剂量鼠疫杆菌的易感性增加，表现出细胞因子表达异常，肺部中性粒细胞浸润受损。M2肺泡巨噬细胞和II型上皮细胞水平升高，金属蛋白酶表达、胶原蛋白和层粘胶蛋白降解诱导，提示先前的病毒感染正在消退，与鼠疫易感性增强有关。令人惊讶的是，使用推荐药物的暴露后预防治疗显示，在从流感感染中恢复的小鼠中，环丙沙星优于强力霉素。这些结果表明，流感感染后，在治疗随后的鼠疫杆菌暴露时，应考虑到免疫功能受损和肺组织重塑和损伤等后果。
透明纤维瘤病综合征和蛋白质丢失肠病患者十二指肠胶原沉积增强
凡莱因J. M.，沃纳L.，艾德米尔Y.，斯普朗克J. M.，波德-沙克克B.，范霍塞尔M.， Shimshoni E.，波拉克-查康S.，塔尔米L.， Eren M.，魏斯B.，侯文R. H.， Barshack I.， Somech R.， Nieuwenhuis E. E.， Sagi I.， Raas-Rothschild A.， Middendorp S.和Shouval D. S.。 (2020) 国际分子科学杂志。 21， 21， 8200. 摘要

透明纤维瘤病综合征(HFS)由ANTXR2突变引起，是一种导致肠道淋巴管扩张和蛋白质丢失性肠病(PLE)的超罕见疾病。导致这些患者胃肠道表型的机制尚不明确。我们提出了两例先天性腹泻，严重的PLE和独特的临床特征，导致有害的ANTXR2突变。从其中一名患者体内生成肠道类器官，同时进行CRISPR-Cas9 ANTXR2敲除，并与来自两个健康对照的类器官进行比较。与对照组相比，缺乏antxr2的类器官表现出正常的生长和极性。通过炭疽毒素检测，我们发现c.155C>T突变导致ANTXR2蛋白功能丧失。患者来源的或ANTXR2KO类器官单层形成的内在缺陷不明显，表明上皮功能正常。然而，电子显微镜和二次谐波成像显示，这些患者的十二指肠样品中胶原沉积异常。具体来说，已知与ANTXR2结合的VI胶原蛋白在这些患者的十二指肠中高度表达。总之，尽管对炭疽毒素有抗性，但HFS患者的上皮细胞功能，特别是单层细胞的形成是完整的。 Nevertheless, loss of ANTXR2-mediated signaling leads to collagen VI accumulation in the duodenum and abnormal extracellular matrix composition, which likely plays a role in development of PLE.
体柱的不同组织刚度有利于Hydra在固体基质上的运动
奈克，乌尼，辛哈，拉吉普特，瑞迪，卡特维利什维利，所罗门诺夫一世，萨吉一世，查特吉，帕蒂尔，加兰德。 (2020) 实验生物学杂志。 223年, 20. 232702. 摘要

刺胞动物的钟形成员通常通过游泳来移动，而水螅类可以在水生环境中的固体基质上进行运动。为了解决在刚性基底上运动的生物力学问题，我们研究了九头蛇的“翻筋斗”运动。我们应用原子力显微镜测量了九头蛇体柱的局部力学性能，并确定了肩区与体柱其余部分之间以3:1的比例存在微分杨氏模量。我们表明，翻筋斗主要依赖于身体柱的不同组织刚度，并通过精确概括这一过程中所涉及的力学的计算模型来解释。我们证明，通过调节细胞外基质聚合对体柱中观察到的刚度变化的扰动会损害“筋斗”运动。这些结果为差异细胞外基质性质和组织刚度的进化意义提供了机制基础。
a β42诱导毒性的不同抑制剂具有不同的金属离子依赖性
梅森A. J.，赫斯特I.，马利克R.，西迪基I.，索罗门诺夫I.，萨吉I.， Klärner F.，施瑞德T. &毕坦G.。 (2020) 美国化学神经科学学会。 11， 15日, p . 2243 - 2255 摘要

淀粉样β蛋白(Aβ)的寡聚物被认为是引发阿尔茨海默病(AD)神经病理过程的近端毒性物质。因此，针对Aβ的自组装和寡聚已成为设计AD治疗的重要策略。同时，AD的金属生物学研究表明，Zn2+可以在体外强烈调节Aβ的聚集，并根据实验条件同时促进和抑制Aβ的神经毒性。因此，成功的Aβ自组装抑制剂可能不仅要抑制Aβ低聚物本身的毒性，而且还要抑制Aβ- zn2 +配合物的毒性。然而，关于在Zn2+存在下Aβ自组装和毒性抑制剂作用的研究相对较少。我们的团队之前已经鉴定了一系列a β42 c端片段(CTFs)，其中一些已被证明可以抑制a β寡聚和神经毒性。在这里，我们询问三种被证明是Aβ42毒性的有效抑制剂的CTFs是否在Zn2+存在的情况下保持其活性。生物物理分析表明，CTFs对Aβ42-Zn2+配合物的寡聚物、β薄片和纤维的形成有不同程度的影响。然而，在不存在或不存在这些CTFs的情况下，用Aβ42-Zn2+复合物培养的分化PC-12细胞的细胞活力实验表明，CTFs在Zn2+的存在下完全失去了其抑制活性，即使是在相对于Aβ42的10倍过量使用时也是如此。根据这些结果，我们测试了另一种抑制剂，分子镊子CLR01，巧合的是，它被证明对Zn2+具有高亲和力，这表明它可以破坏a β42的寡聚和a β42-Zn2+的络合。 Indeed, we found that CLR01 effectively inhibited the toxicity of Aβ42-Zn2+ complexes. Moreover, it did so at a lower concentration than needed for inhibiting the toxicity of Aβ42 alone. In agreement with these results, CLR01 inhibited β-sheet and fibril formation in Aβ42-Zn2+ complexes. Our data suggest that for development of efficient therapeutic agents, inhibitors of Aβ self-assembly and toxicity should be examined in the presence of relevant metal ions, and that molecular tweezers may be particularly attractive candidates for therapy development.
细胞外囊泡和颗粒生物标志物定义多种人类癌症
Hoshino。,金·H·S。,Bojmar L,吉安K . E。考非,埃尔南德斯J。,Zambirinis C·P。罗德里格斯G,莫利纳H, Heissel年代,马克·M·T。施泰纳L, Benito-Martin。,Lucotti年代,迪Giannatale。提供K。M。只是,威廉姆斯C。Nogues L, Pelissier增值税f。桥本,戴维斯A . E。Freitas D, Kenific C . M。Ararso Y, Buehring W, Lauritzen P, Ogitani Y, Sugiura K,高桥N,啤酒čković,贝利K . A。Jolissant J . S。王H。哈里斯,Schaeffer L . M。Garcia-Santos G。Balachandran v P。波斯纳Z, Khakoo Y, Raju g . P。Scherz。,Sagi我。,Scherz-Shouval R,神灯Y,奥伦,Malladi, Petriccione M。德布拉干萨K . C。Donzelli M。费舍尔,Vitolano年代,赖特g . P。Ganshaw L, Marrano M。艾哈迈德·A。DeStefano J。,了,Roehrl M·H·A。Lacayo n . J。文森特·t·C。魏瑟·M·R。布雷迪·M·S。迈耶斯·A。Wexler L . H。Ambati S R。周A·J。Slotkin E·K。Modak年代,罗伯茨S S。苏E . M。Diolaiti D。,“将军”b·A。卡多佐F。辛普森A . L。伯杰,鲁丁C . M。西蒙尼·d·M。,耆那教,盖杰尔C . M。巴特拉S . K。斯坦格B . Z。Bui J。,布朗K, Rajasekhar诉K。希利J . H。de Sousa M。克雷默K, Sheth年代,Baisch J。,帕斯卡V。希顿t·E。La Quaglia M . P。选举d·J。施瓦茨R。,H。,Y。,舒克拉一个,Blavier L, DeClerck Y, LaBarge公司,比塞尔·M·J。凯弗雷t·C。Grandgenett P . M。霍林M·A。布朗伯格J。,Costa-Silva B, Peinado H,康Y。加西亚。B, O ' reilly E . M。Kelsen D.， tripett t M.， Jones D. R.， Matei i R.， Jarnagin W. R. & Lyden D.。 (2020) 细胞。 182年, 4， 1044 - 1061. - e18 p。摘要

对于用于癌症检测的改进组织和液体活检工具的临床需求尚未得到满足。我们研究了来自组织外植体(TEs)、血浆和其他体液的426个人类样本的细胞外囊泡和颗粒(evp)的蛋白质组学特征。在传统的外泌体标记中，CD9、HSPA8、ALIX和HSP90AB1是泛evp标记，ACTB、MSN和RAP1B是新的泛evp标记。为了证实evp是理想的诊断工具，我们分析了TE- (n = 151)和血浆源evp (n = 120)的蛋白质组。比较TE EVPs鉴定出的蛋白(如VCAN、TNC和THBS2)能够以90%的敏感性/94%的特异性区分肿瘤与正常组织。机器学习对血浆来源的EVP货物(包括免疫球蛋白)进行分类，在检测癌症时显示出95%的敏感性/90%的特异性。最后，我们在TEs和血浆中定义了一组肿瘤类型特异性EVP蛋白，这些蛋白可以对原发来源未知的肿瘤进行分类。因此，EVP蛋白可以作为癌症检测和确定癌症类型的可靠生物标志物。
ECM重塑过程在癌症中的新角色
莫汉V.，达斯A. &萨吉I。 (2020) 癌症生物学研讨会。 62年, p . 192 - 200 摘要

细胞外基质(Extracellular matrix, ECM)在肿瘤微环境的形成中起着核心和动态的作用。在这里，我们讨论新兴的生物物理和生化方面的ECM积累和蛋白质水解在癌症生态位形成。癌细胞异常的ECM重塑促进不可逆的蛋白水解和交联，进而影响细胞信号、微环境线索、血管生成和组织生物力学。此外，我们还介绍了癌症微生物组在异常肿瘤ECM重塑和被称为外泌体的膜结合纳米囊泡在远处转移前壁龛形成中的新作用。对ECM形态及其组成部分(如关键酶、结构和信号分子)的详细分子和生物物理理解对于确定下一代癌症治疗和诊断靶点至关重要。
上路尿路上皮癌患者源性异种移植的生物学和遗传多样性建模
(2020) 自然通讯。 11， 1， 1975. 摘要

上路尿路上皮癌(UTUC)患者的治疗范式通常是从膀胱癌的研究中推断出来的，尽管它们具有独特的临床和分子特征。UTUC研究的进展受到缺乏特定疾病模型的阻碍。在这里，我们报告了病人来源的异种移植(PDX)和细胞系模型的建立，反映了人类疾病的基因组和生物学异质性。模型显示与相应患者肿瘤的基因组高度一致，侵袭性肿瘤更有可能成功植入。用化疗治疗PDX模型可以总结在患者中观察到的反应。对HER2 s310f突变体PDX的分析表明，靶向HER2的抗体药物偶联比选择性HER2激酶抑制剂具有更好的疗效。总之，患者和PDXs之间的生物学和表型一致性表明，这些模型可以促进内在和获得性耐药性的研究，以及针对UTUC患者的个性化药物策略的开发。
一种新型MMP9/2阻断抗体减弱了继发于慢性容量过载的心脏重塑
柯汉，萨吉，毕格曼，索罗门诺夫，阿罗申，本-肖山，罗赞鲍姆，克伦·G.，恩廷-米尔。 (2020) PLoS ONE。 15日, 4， 0231202. 摘要

目的:单克隆抗体衍生物具有较高的基质金属蛋白酶(MMP)活性位点特异性，是治疗多种疾病的有前景的药物。我们研究了一种新型抗体SDS3的作用，它在慢性容量过载(VO)小鼠模型的心室重塑过程中特异性识别MMP9/2的成熟活性位点。方法:采用10 ~ 12周龄C57BL雄性小鼠造主动脉腔瘘(ACF)诱导VO。通过腹腔注射(ip)对vo诱导的小鼠进行灌胃对照(PBS)或每周两次的SDS3治疗。通过超声心动图评估基线(第1天)和终点(第30天)之间心脏参数的相对变化。分别用马松三色、小麦胚芽凝集素(WGA)和CD45进行心脏染色，检测SDS3治疗对心肌纤维化、心肌细胞体积和心脏炎症的影响。ELISA检测SDS3治疗前后血清TNFα和IL-6水平。结果:与载体处理的动物相比，SDS3显著降低了心脏扩张、左室(LV)质量和心肌细胞肥大。该抗体还将ACF动物的心脏重量比降低到与对照组相当的值。有趣的是，SDS3组显著减少了心脏炎症和促炎细胞因子的产生，表明MMP9/2在组织重塑中的调节作用，可能是通过肿瘤坏死因子α (TNFα)的激活。此外，在ACF动物中观察到与线粒体功能相关的蛋白表达的显著变化，这些变化在使用SDS3处理后被逆转。CONCLUSION: The data suggest that MMP9/2 blockage with SDS3 attenuates myocardial remodeling associated with chronic VO by three potential pathways: downregulating the extracellular matrix proteolytic cleavage, reducing the cardiac inflammatory responses, and preserving the cardiac mitochondrial structure and function.
原位胰腺肿瘤血管异常与细胞外基质重塑的活体显像
鲍希纳，莫汉·V，辛格尔·A，戈兰尼·O，施罗德·A，萨吉·i，尼曼·M。 (2020) 国际癌症杂志。 146年, 8， p . 2209 - 2217 摘要

胰腺癌、腺癌和内分泌肿瘤均以不同水平的异常血管生成和纤维化微环境为特征。输送药物和治疗疾病的困难部分归因于血管结构和组织/ECM密度。在这里，我们展示了自发转基因肿瘤(RIP1-Tag2胰岛素瘤)和原位注射肿瘤(KPC腺癌)中血管和肿瘤微环境重塑的纵向三维活体成像。对胰岛素瘤数据的分析显示，与正常组织相比，肿瘤血管分支、体积分数、分支点段数、血管直线度和长度有很大差异。侵袭性腺癌表现为广泛的瘤周血管重塑和不均匀的血管分布。纵向成像用于获取肿瘤进展过程中连续的血管重塑数据。这项工作证明了在肿瘤进展过程中使用胰腺活体成像窗口直接可视化肿瘤异质性微环境的潜力。这篇文章受版权保护。版权所有。
老化过程中老化的ECM路径:组分和修饰剂
列维，帕皮斯马多夫，所罗门诺夫一世，萨吉一世，克里扎诺夫斯基五世。 (2020) FEBS杂志。 287年, 13， p . 2636 - 2646 摘要

细胞外基质(ECM)是所有器官和组织的关键非细胞成分。它由胶原蛋白、糖蛋白(GP)、ecm相关蛋白等大量蛋白质组成，具有多种生物化学和生物物理功能。ECM在正常组织生理和病理条件下都是动态的。与ECM组分表达和ECM重塑酶分泌变化相关的一种细胞现象是细胞衰老。它代表了由各种形式的应激引起的增殖细胞周期停滞的稳定状态形式。短期诱导衰老对肿瘤抑制和组织修复至关重要。然而，组织中长期存在的衰老细胞可能对促进组织损伤和衰老有不利作用。迄今为止，关于细胞外基质与衰老细胞之间相互作用的研究还不够深入。由于ECM的变化发生在衰老细胞存在的许多生理和病理条件下，因此更好地了解ECM-衰老相互作用是必要的。在这里，我们将回顾不同ECM成分的功能，并将讨论目前关于它们在衰老细胞中的调节及其对衰老状态的影响的知识。
LOXL2抑制为肝纤维化巨噬细胞介导的胶原降解铺平了道路
Klepfish M.， Gross T.， Vugman M.， Afratis N. A.， havussha - laufer S.， Brazowski E.， Solomonov I.， Varol C. & Sagi。 (2020) 免疫学前沿。 11， 480. 摘要

肝纤维化的特征是细胞外基质(ECM)蛋白质和酶，特别是纤维胶原蛋白的过度积累，是世界范围内发病和死亡的主要原因。赖氨酸氧化酶(LOXs)驱动胶原纤维的共价交联，从而促进肝纤维化的稳定和积累，同时限制其溶解。我们在四氯化碳(CCl4)诱导的肝纤维化小鼠模型中显示，用一种新的抗赖氨酸氧化酶2 (LOXL2)中和抗体治疗，其靶向细胞外LOXL2，显著改善纤维化的解决。LOXL2抑制在纤维化开始后加速和增强胶原蛋白降解。与此同时，修复性单核细胞来源的巨噬细胞(momf)在纤维化纤维附近的定位和在肝脏中的表达增加。这些细胞分泌胶原基质金属蛋白酶(MMPs)，特别是膜结合的MT1-MMP (MMP-14)胶原酶。在抗loxl2处理的小鼠中，诱导和选择性消融浸润的momf抵消了表达mmp -14的momf“纤维上”积累的增加和加速的胶原溶解活性。许多关于肝纤维化的研究都集中在预防纤维化过程的进展上。相比之下，本文提出的LOXL2抑制的治疗机制旨在通过为胶原溶解巨噬细胞铺平道路，逆转现有的纤维化并促进内源性肝脏再生。
结肠炎症状和早期症状前状态的综合代谢组学和蛋白质组学
Shimshoni E.， Ghini V.， Solomonov I.， Luchinat C.， Sagi I. & Turano P.。 (2020) BioRxiv。摘要

两种结肠炎小鼠模型被用于研究结肠炎发病和发展的多层次变化并获得分子特征。通过将组织和粪便提取物的代谢组学数据与组织的蛋白质组学数据相结合，我们提供了疾病急性和慢性状态的代谢概况的全面图景，最重要的是，两种早期症状前状态。我们发现，厌氧糖酵解的增加，伴随着TCA循环和氧化磷酸化的改变，与结肠组织中发生的炎症诱导的缺氧有关。我们还证明了在不同结肠炎状态下粪便提取物的代谢组学特征的显著变化，很可能与结肠炎的生态失调特征以及失调的组织代谢有关。最值得注意的是，在症状出现之前可以检测到强烈而独特的组织和粪便代谢组学特征。这些结果强调了全球代谢组学对炎症性疾病的诊断潜力。

提交的版本

2019

MMP9调节乳腺癌抗转移治疗的转移级联和免疫景观
Owyong M.， Chou J.， van den Bijgaart r.j .， Kong N.， Efe G.， Maynard C.， Talmi-Frank D.， Solomonov I.， Koopman C.， Hadler-Olsen E.， Headley M.， Lin C.， Wang C.， Sagi I.， Werb Z.， Plaks V.。 (2019) 生命科学联盟。 2， 6, 201800226. 摘要

转移是癌症相关死亡的主要原因，传统上被认为是癌症进展过程中的一个晚期过程。使用MMTV-PyMT管腔B乳腺癌模型，我们证明肺转移生态位在肿瘤发生过程中早期建立。我们发现基质金属蛋白酶9 (matrix metalloproteinase 9, MMP9)是肿瘤发生早期转移小位的重要组成部分，并促进循环肿瘤细胞在肺部定植。使用明胶酶活性形式特异性的单克隆抗体阻断活性MMP9，在MMTV-PyMT模型中抑制内源性和实验性肺转移。机制上，抑制MMP9减弱迁移、侵袭和集落形成，促进CD8+ T细胞浸润和激活。有趣的是，原发肿瘤负荷未受影响，这表明抑制活性MMP9在早期转移级联中主要有效。这些发现表明，早期转移电路可以通过抑制活性MMP9来中断，并为进一步研究MMP9靶向的抗转移性乳腺癌治疗提供了依据。
Meprin β通过特异性的前域切割诱导A分解素和金属蛋白酶9、10和17的活性
R.威切特，F.沙尔芬伯格，C.科尔摩根，T.考德卡，J.施瓦兹，S.韦策尔，B.波坦帕，J.波坦帕，Bartsch J. W.， Sagi, Tholey A.， Saftig P.，罗斯-约翰S.和贝克-保利C.。 (2019) 美国实验生物学学会联合会杂志》上。 33岁的 11， p . 11925 - 11940 摘要

Meprin β是一种膜结合金属蛋白酶，参与健康和疾病中的细胞外基质组装和炎症过程。解积素和金属蛋白酶(adam10)和ADAM17是失活promeprin β的生理相关脱落酶，影响其底物储备和随后的生物学功能。蛋白质组学分析也揭示了几种亚当斯作为推定的meprin β底物。在这里，我们展示了meprin β对ADAM9, 10和17的特定n端加工，并在它们的前域内鉴定了切割位点。由于ADAM前域可以作为特异性抑制剂，我们假设meprin β在调节ADAM活性中起作用。事实上，meprin β的前域裂解引起了ADAM蛋白酶活性的增加，正如肽基裂解实验所观察到的，并由外域脱落活性的增加所证明。免疫荧光显微镜和免疫沉淀实验显示meprin β与ADAM蛋白酶直接相互作用。正如meprin β的细菌激活剂和对骨髓来源巨噬细胞TNF-α脱落的额外测量所证明的那样，meprin β/ADAM蛋白酶相互作用可能会影响炎症状况。因此，我们发现了一种新的meprin β蛋白水解途径，通过ADAM蛋白酶控制细胞表面的蛋白酶活性，作为蛋白酶网的一部分。-Wichert, R.， Scharfenberg, F.， Colmorgen, C.， Koudelka, T.， Schwarz, J.， Wetzel, S.， Potempa, B.， Potempa, J.， Bartsch, J. W.， Sagi, I.， Tholey, A.， Saftig, P.， ross - john, S.， Becker-Pauly, C. Meprin β通过特异性前域切割诱导A分解素和金属蛋白酶9、10和17的活性。
苯氧二苯乙烷发光团的持久化学发光使独特的CRET-Based检测蛋白酶
Hananya N.， Press O.， Das A.， Scomparin A.， Satchi-Fainaro R.， Sagi I. & Shabat D.。 (2019) 欧洲化学杂志。 64年, p . 14679 - 14687 摘要

化学发光被认为是一种有效的成像方式，因为它具有低背景和高灵敏度。我们小组最近的发现导致了新的苯氧二西烷化学发光发光团的发展，这些发光团在生理条件下非常明亮。然而，目前基于这些发光基团的探针的使用范围有限，因为它们只能通过去除苯酚保护基团来开启。在这里，我们提出了一种新的化学发光共振能量转移(CRET)系统Glow-CRET，其中发光是由连接二西烷发光团和猝灭剂的肽底物的蛋白水解裂解触发的。为了组成这样的体系，我们开发了一种新的苯氧二西烷发光团7-HC-CL。这种发光团表现出强烈和持久的发光化学发光;它经历非常缓慢的化学激发，并且在生理条件下具有最高的化学发光量子产率。以7-HC-CL为基础，合成了基质金属蛋白酶荧光探针MMP-CL。MMP-CL与其同源蛋白酶孵育后，化学发光信号增加160倍。MMP-CL还能够检测癌细胞中的基质金属蛋白酶活性，与类似的荧光共振能量转移(FRET)探针相比，其信号背景比显著更高。 This work is expected to open new horizons in chemiluminescence imaging, as it enables to use the dioxetanes in ways that had not been possible. We anticipate that 7-HC-CL and future derivatives will be utilized not only for the construction of further Glow-CRET probes, but also for other applications, such as chemiluminescence tagging of proteins.
外泌体作为组织重塑蛋白酶和癌症进展介质的仓库
达斯A.，莫汉V.，克里希纳斯瓦米V. R.，索罗门诺夫I. &萨吉I.。 (2019) 癌症和转移评论。 38岁的 3. p . 455 - 468 摘要

关于外泌体及其生物学效应的科学报道迅速增加，提高了我们对其细胞来源和细胞间通讯的认识。这些纳米大小的囊泡作为调控生物大分子的有效载体，可以通过将它们从源细胞传递到受体细胞来诱导调控功能。他们通信网络的细节鲜为人知。最近的研究表明，除了将其货物运送到细胞外，它还可以直接作用于细胞外基质(ECM)蛋白和生长因子，并可以诱导各种重塑事件。更重要的是，外泌体携带许多表面结合的蛋白酶，这些蛋白酶可以裂解不同的ECM蛋白和碳水化合物，并可以脱落细胞表面受体。这些局部细胞外事件可以调节信号级联，从而影响整个组织和器官。本综述旨在强调外泌体蛋白酶的关键作用及其在细胞和细胞外环境中的机制见解。
揭开细胞外基质及其蛋白水解重塑在大脑:结构和功能的见解
克里希那斯瓦米V. R.， Benbenishty A.， Blinder P. & Sagi I。 (2019) “细胞与分子生命科学”， 76年, 16日, p . 3229 - 3248 摘要

细胞外基质(ECM)在多种生理和病理条件下发挥着不同的作用。在大脑中，ECM的组成和功能都是独一无二的。此外，中枢神经系统中几乎所有的细胞都对这种复杂结构的不同方面做出了贡献。大脑ECM富含蛋白多糖和其他小蛋白质，在神经元和少突胶质细胞周围聚集成不同的结构。这些特殊的结构在大脑的正常功能中起着重要作用，如学习、记忆和突触调节。本文综述了脑内重要ECM分子的结构和功能及其在基质金属蛋白酶和其他酶作用下的蛋白水解重塑，重点介绍了它们形成的特殊结构。特别强调了脑ECM中的蛋白聚糖，它对几种重要功能至关重要。
ADAM17蛋白酶促进烟草烟雾致癌诱导的肺肿瘤发生
萨阿德·米米，麦克劳德·林，于林，艾碧·海，鲁万普拉·沙吉，罗斯·约翰·斯，詹金斯·布杰。 (2019) 致癌作用。 4， p . 527 - 538 摘要

肺癌是癌症相关死亡的主要原因，大多数病例归因于吸烟，其中尼古丁衍生的亚硝胺酮(NNK)是最有效的肺致癌物。ADAM17蛋白酶负责许多促肿瘤细胞因子、生长因子和受体的外膜脱落，因此在癌症中是一个有吸引力的靶点。然而，ADAM17在促进烟草烟雾致癌物诱发肺癌中的作用尚不清楚。低形态的Adam17ex/ex小鼠(其特征是ADAM17整体表达减少)回交到nnk敏感的pseudo-A/J背景上。crispr驱动和基于抑制剂(GW280264X和ADAM17 prodomain)的ADAM17靶向被用于人肺腺癌细胞系A549和NCI-H23。人类肺癌活检也被用于分析。Adam17ex/ex小鼠对nnk诱导的肺腺癌表现出明显的保护作用。具体而言，nnk处理的pseudo-A/J Adam17ex/ex小鼠肺部病变的数量和大小与野生型对照组相比显著减少。这与整个肺上皮细胞的低增殖指数有关。ADAM17靶向A549和NCI-H23细胞导致增殖和集落形成能力降低。 Notably, among select ADAM17 substrates, ADAM17 deficiency abrogated shedding of the soluble IL-6 receptor (sIL-6R), which coincided with the blockade of sIL-6R-mediated trans-signaling via ERK MAPK cascade. Furthermore, NNK upregulated phosphorylation of p38 MAPK, whose pharmacological inhibition suppressed ADAM17 threonine phosphorylation. Importantly, ADAM17 threonine phosphorylation was significantly upregulated in human lung adenocarcinoma with smoking history compared to their cancer-free controls. Our study identifies the ADAM17/sIL-6R/ERK MAPK axis as a candidate therapeutic strategy against tobacco smoke associated lung carcinogenesis.
在kras上瘾的肺癌中，ADAM17选择性激活IL-6转信号/ERK MAPK轴
Saad M. I, Alhayyani S.， McLeod L.， Yu L.， Alanazi M.， Deswaerte V.， Tang K.， Jarde T.， Smith J. A.， Prodanovic Z.， Tate M. D.， Balic J. J.， Watkins D. N.， Cain J. E.， Bozinovski S.， Algar E.， Kohmoto T.， Ebi H.， Ferlin W.， Garbers C.， Ruwanpura S.， Sagi, Rose-John S. & Jenkins B. J.。 (2019) EMBO分子医学。 11， 4， 9976. 摘要

致癌KRAS突变是肺腺癌(LAC)的主要驱动因素，但KRAS的直接靶向治疗一直存在问题。在这里，我们揭示了致癌KRAS对LAC中ADAM17蛋白酶的专性要求。在基因工程和异种移植(人类细胞系和患者来源)Kras中
G12D驱动的LAC模型，特异性阻断ADAM17，包括使用无毒的前域抑制剂，通过减少细胞增殖来抑制肿瘤负担。ADAM17的促肿瘤活性依赖于它的苏氨酸被p38 MAPK磷酸化，以及ADAM17底物IL-6R的优先脱落，以释放可溶性IL-6R，通过ERK1/2 MAPK途径驱动IL-6转信号。克拉斯对ADAM17的要求
G12D驱动的LAC不依赖于骨髓来源的免疫细胞。此外，在KRAS突变的人LAC中，磷酸化adam17水平的增加(主要在上皮细胞而不是免疫细胞中观察到)与ERK和p38 MAPK通路的激活之间存在显著的正相关。总的来说，这些发现确定ADAM17是KRAS驱动的致癌LAC的可药物靶点，并为使用基于ADAM17的治疗策略靶向KRAS突变癌症提供了理论依据。
小鼠结肠细胞外基质的扫描电镜样品制备
Shimshoni E. & Sagi I。 (2019) 胶原蛋白． Sagi I. & Afratis N.(编)。 p . 129 - 133 (1分子生物学方法)。摘要

扫描电子显微镜是细胞外基质高分辨率形态表征的有用工具。在某些组织和表面，细胞外基质的成像需要在样品制备前去除细胞。在本方案中，我们将描述一种制备来源于小鼠结肠的细胞外基质的方法，用于在扫描电子显微镜下成像。
胶原蛋白:方法和方案
Sagi . & Afratis N。 (2019) 纽约州纽约:。卷》1944。 (1分子生物学方法)。摘要

这本详细的书汇编了最先进的协议，将作为研究胶原蛋白的科学家的食谱，胶原蛋白是一种丰富的蛋白质，对健康和疾病非常重要，以及在食品、化妆品、制药、整容手术、人造皮肤和胶水等应用中。从胶原蛋白形成表征的体外模型部分开始，本书继续强调用质谱对胶原蛋白进行大规模分析，以阐明蛋白质组学、降解组学、相互作用组和胶原蛋白的交联，通过使用扫描电子显微镜和多光子成像对胶原蛋白进行高分辨率成像，以及胶原蛋白在生理和病理条件下的作用。为分子生物学系列中非常成功的方法写的，章节包括对各自主题的介绍，必要的材料和试剂的列表，逐步的，易于重现的实验室协议，以及故障排除和避免已知陷阱的提示。权威和实用，《胶原蛋白:方法和协议》是这一重要研究领域高质量和可重复协议的理想指南。
细胞外基质靶向治疗疾病的新方法
Afratis N. A. & Sagi。 (2019) 细胞外基质． Theocharis A. D. & Vigetti D.(编)。卷》1952。 p . 261 - 275 (1分子生物学方法)。摘要

细胞外基质(ECM)大分子，除了对周围组织的结构作用外，也被定义为几种细胞机制中的关键介质。ECM的蛋白水解和交联级联在健康和疾病中具有重要意义，这一点日益得到承认。然而，在确定ECM分子的多样性和新颖作用方面仍然存在巨大的挑战，特别是关于它们独特的生物物理、生化和结构特性。考虑到ECM的异构性、动态性和层次性，在原子细节上描述ECM的三维功能分子视图将对进一步的ECM相关研究非常有用。如今，创建一个开创性的ECM多学科集成平台以破译ECM稳态比以往任何时候都更有可能。利用尖端技术，如光学成像、电子和原子力显微镜，以及衍射和基于x射线的光谱学方法，可以集成跨越大范围的空间和时间分辨率。随后，ECM图像引导的位点定向蛋白质组学可以揭示定义的原生和重建ECM微环境中的分子组成。此外，高选择性ECM酶抑制剂的使用可以在预先分类的重塑ECM微环境中进行比较分子分析。由此获得的机制信息可用于开发新型蛋白抑制剂，用于针对组织微环境内ECM反应的有效诊断和/或治疗方式。
蓖麻毒素诱导ARDS小鼠模型中肺泡-毛细血管屏障的早期破坏:连接蛋白的中性粒细胞依赖性和非依赖性损伤
萨波兹尼科夫，盖尔·Y，法拉赫·R，萨吉·I，埃利希·S，莱勒·E，马科维茨基·A，阿罗申·A，克朗曼·c，萨波·T。 (2019) 美国生理学杂志-肺细胞和分子生理学。 316年, 1， p。L255-L268 摘要

无论其病因如何，急性肺损伤(ALI)/急性呼吸窘迫综合征(ARDS)导致肺泡-毛细血管屏障的通透性增加，进而促进水肿形成和呼吸衰竭。我们研究了小鼠肺暴露于剧毒植物源毒素蓖麻毒素引发ALI/ARDS肺高渗的机制。蓖麻毒素介导的肺中毒的一个显著特征是中性粒细胞迅速大量涌入肺部，导致炎症的发展，但也可能造成组织损伤，从而促进蓖麻毒素介导的发病率。在这里，我们表明，小鼠肺暴露于蓖麻毒素导致连接蛋白VE-cadherin, claudin 5和连接蛋白43的迅速减少，分别属于粘附蛋白，紧密连接蛋白和间隙连接蛋白家族。在蓖麻毒素中毒的小鼠中，中性粒细胞的减少减弱了对这些连接蛋白的损伤，减轻了肺水肿，并显著推迟了中毒小鼠的死亡时间。基质金属蛋白酶(MMP)活性的抑制再现了在蓖麻毒素中毒小鼠中观察到的中性粒细胞耗竭的反应，并与连接蛋白和肺泡-毛细血管屏障损伤减少有关。然而，中性粒细胞介导的MMP活性并不是导致肺高渗的唯一机制，例如蓖麻毒素介导的claudin 18的破坏，通过涉及酪氨酸磷酸化的中性粒细胞独立机制。这项对ALI/ARDS早期控制肺组织完整性机制的深入研究有望促进针对这些疾病的治疗新方法的定制。

2018

每日光照和黑暗的发生差异控制造血干细胞的分化和维持
Golan K.， Kumari A.， Kollet O.， Khatib-Massalha E.， Subramaniam M. D.， Ferreira Z. S, Avemaria F.， Rzeszotek S.， Garcia-Garcia A.， Xie S.， Flores-Figueroa E.， Gur-Cohen S.， Itkin T.， Ludin-Tal A.， Massalha H.， Bernshtein B.， Ciechanowicz A. K.， Brandis A.， Mehlman T.， Bhattacharya S.， Bertagna M.， Cheng H.， petroich - kopitman E.， Janus T.， Kaushansky N.， Cheng T.， Sagi I.， Ratajczak M. Z, Mendez-Ferrer S.， Dick J. E.， Markus R. P. & Lapidot T.。 (2018) 细胞干细胞。 23日, 4， p . 572 - 585 摘要

造血干细胞和祖细胞(HSPCs)紧密耦合维持骨髓(BM)库，包括未分化的长期再生造血干细胞(LT-HSCs)，每天大量生产成熟白细胞和血液补充。我们发现BM HSPC活动的两个每日峰值是由提供这种耦合的光和暗的开始引起的。这两个峰值都伴随着BM去甲肾上腺素和TNF分泌的短暂升高，这暂时增加了HSPC活性氧(ROS)水平。光诱导的去甲肾上腺素和TNF分泌增强HSPC分化，增加血管通透性以补充血液。相反，黑暗诱导的TNF通过调节表面CD150和c-Kit表达，增加COX-2/αSMA，增加褪黑激素分泌，从而驱动HSPCs和LT-HSC潜能的更新
+巨噬细胞，降低血管通透性，降低HSPC ROS水平。这些发现表明，光和暗诱导的骨髓内每日爆发的去甲肾上腺素、TNF和褪黑素对于同步成熟血细胞的产生和HSPC池的再生至关重要。Golan等人报道，每天光照和黑暗的开始会诱导NE和TNF的爆发，从而诱导BM HSPC活性的两个不同峰值。光诱导NE促进HSPC的分化和分泌，补充成熟血细胞。暗诱导的TNF促进褪黑素依赖性CD150的更新
+造血干细胞及其长期繁殖潜力。
对基质金属蛋白酶作为纤维化治疗靶点作用的新认识
阿夫拉提斯，M.塞尔曼，A.帕尔多，I。 (2018) 矩阵生物学。 68 - 69, p . 167 - 179 摘要

纤维化是指在组织损伤的伤口愈合过程中，细胞外基质成分，尤其是纤维胶原蛋白的广泛积累和积聚。在纤维化的各个阶段，ECM蛋白酶，主要是基质金属蛋白酶，具有不同的作用。基质金属蛋白酶及其内源性抑制剂的功能作用在其家族成员之间以及根据纤维化的不同阶段有所区别。在一些炎症性和非炎症性纤维化组织中，基质金属蛋白酶水平升高，有助于疾病的发展、进展或解决，而在其他组织中，基质金属蛋白酶的表达水平可能降低或稳定在基线水平。基质金属蛋白酶在纤维化过程中的生物学作用尚未完全确定，但它们似乎根据家族的特定成员、受影响的组织和纤维化反应的阶段而有所不同。值得注意的是，家族中的一些成员表现出促纤维化作用，而其他成员则作为抗纤维化分子。多种动物模型表明，MMPs参与了与免疫、组织修复和ECM周转相关的过程，对纤维化相关机制具有重要影响。为此，这些蛋白酶被认为是药理学靶点，新的生物药物已经开发出来，以治疗纤维化。
ECM蛋白酶和交联酶在纤维化过程中的明显竞争作用:在药物发现中的应用
Afratis N. A.， Klepfish M.， Karamanos N.和Sagi I.。 (2018) 《先进给药评论》 129年, p。4-15 摘要

大多数器官的器官功能进行性丧失与纤维化有关，纤维化是一种与异常基质堆积有关的组织状态。如果高度进展，纤维化过程最终会导致器官衰竭和死亡。纤维化是一种基本的结缔组织病变，由组织或器官中纤维细胞外基质(ECM)成分数量的增加所定义。此外，重要结构细胞的内在变化可以通过调节产生细胞外基质的肌成纤维细胞的分化、募集、增殖和激活来诱导纤维化反应。ECM酶属于基质金属蛋白酶(MMPs)和赖氨酸氧化酶(LOXs)家族，在ECM重塑和再生中起着至关重要的作用。MMPs对ECM的降解具有催化作用，而LOX/LOXLs则介导ECM，尤其是胶原蛋白、交联和硬化。重要的是，两个家族的酶在组织损伤的纤维化反应及其解决过程中升高。然而，这些酶家族在纤维化各个阶段的明显分子竞争或拮抗活性往往被忽视。在这篇综述中，我们讨论了MMPs和LOX/LOXL2在慢性器官纤维化中的不同作用。最后，我们回顾了基于MMP和LOX活性中和的当代纤维化治疗策略，以及新型给药方法的发展。
吞噬细胞-细胞外基质串扰促进肿瘤发展和扩散
Varol C. & Sagi I。 (2018) FEBS杂志。 285年, 4， p . 734 - 751 摘要

吞噬细胞，如肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和肿瘤相关中性粒细胞(TANs)，在实验和人类肿瘤的基质中大量存在，并在局部被教育来介导深刻影响肿瘤起始、生长和扩散的重要生物学功能。相当重要的是非细胞成分的肿瘤微环境，即细胞外基质(ECM)。由于其复杂性和巨大的异质性，这种环境经常被忽视。动态进化的致瘤性ECM提供的生物物理和生物力学线索从根本上调节癌细胞和相关基质细胞的每一个行为方面。在这篇综述中，我们讨论了支持肿瘤进展的吞噬细胞和ECM之间复杂的相互作用。TAMs和TANs通过提供关键的基质重塑酶和结构蛋白来塑造致瘤性ECM，反过来，改变的肿瘤ECM调节它们的迁移和功能。更好地理解这种相互依赖的机制对开发新的癌症治疗方案具有激动人心的意义。

2017

膜型基质金属蛋白酶活性位点内溶剂与水的相互作用
Decaneto E, Vasilevskaya T.， Kutin Y.， Ogata H.， Grossman M.， Sagi I.， Havenith M.， Lubitz W.， Thiel W. & Cox N.。 (2017) 物理化学化学物理。 19， 45， p . 30316 - 30331 摘要

基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases, MMP)是一类重要的蛋白酶，能催化细胞外基质组分的降解。虽然多肽裂解的机制已经很好地建立起来，但酶再生的过程，这代表了催化循环的速率限制步骤，仍然没有解决。这一步包括从催化位点失去新形成的n端(胺)和c端(羧酸盐)蛋白质片段，同时包含一个或多个溶剂水。在这里，我们报道了一种新的膜I型MMP (MT1-MMP或MMP-14)晶体结构，其中包括一个通过其c端结合在催化Zn位点的小肽。这种结构模拟了肽裂解后立即形成的初始产物状态，但在最终质子转移到结合胺之前;胺不存在于我们的系统中，因此质子转移不会发生。蛋白质的建模，包括早期Bertini和同事的结构数据[I。贝尔蒂尼等人，安格。化学。, Int。 Ed., 2006, 45, 7952-7955], suggests that the C-terminus of the peptide is positioned to form an H-bond network to the amine site, which is mediated by a single oxygen of the functionally important Glu240 residue, facilitating efficient proton transfer. Additional quantum chemical calculations complemented with magneto-optical and magnetic resonance spectroscopies clarify the role of two additional, non-catalytic first coordination sphere waters identified in the crystal structure. One of these auxiliary waters acts to stabilize key intermediates of the reaction, while the second is proposed to facilitate C-fragment release, triggered by protonation of the amine. Together these results complete the enzymatic cycle of MMPs and provide new design criteria for inhibitors with improved efficacy.
基质金属蛋白酶:慢性皮肤创伤的雕刻家:慢性皮肤创伤的雕刻家
Krishnaswamy V. R.， Mintz D. & Sagi I。 (2017) 生物化学与生物物理分子细胞研究学报“，” 1864年, 11， p . 2220 - 2227 摘要

皮肤创面愈合是一个复杂的机制，损伤组织的结构和功能恢复需要多个过程的协调协调。受感染困扰的慢性不可愈合伤口造成了重大的医疗负担，是最令人沮丧的临床问题之一。慢性伤口表现为炎症延长、上皮再生缺陷和随意重塑。基质金属蛋白酶(MMPs)是一种依赖锌的酶，在伤口愈合中起着重要作用。了解基质金属蛋白酶在伤口愈合过程中介导的病理事件可能为确定慢性伤口的新药物靶点铺平道路。本文就不同基质金属蛋白酶在感染和慢性组织修复过程中的作用和偏斜调节进行了探讨。本文还指出了基质金属蛋白酶及其抑制剂在不同创面愈合阶段治疗慢性创面的潜力。本文是Stefan Rose-John编辑的特刊《蛋白酶解作为病理生理学中的调节事件》的一部分。
新一代基质金属蛋白酶抑制剂——新策略带来新前景
李文，尤迪，所罗门诺夫一世，萨吉一世。 (2017) 生物化学与生物物理分子细胞研究学报“，” 1864年, 11， p . 1927 - 1939 摘要

细胞表面蛋白和细胞外基质(ECM)的酶解对组织稳态和细胞信号传导至关重要。这些蛋白水解活动主要由称为基质金属蛋白酶(MMPs)的蛋白酶家族介导。近年来，越来越多的证据表明ECM和非ECM生物活性分子(如生长因子、细胞因子、趋化因子以及基质因子和基质ryptin)具有多种功能，这重新定义了我们对基质重塑酶在许多生理和病理过程中所起作用的看法，并强调了ECM蛋白水解反应机制是调节关键生物过程和控制细胞行为的主开关的概念。因此，基质金属蛋白酶不仅直接降解ECM分子，而且是主要生物活性因子的关键调节剂。许多尝试通过使用小肽和有机抑制剂靶向MMPs来操纵ECM降解。然而，由于这些酶具有高度的结构同源性，大多数已开发的化合物是影响各种基质金属蛋白酶和其他锌相关蛋白酶蛋白水解活性的广谱抑制剂。在许多情况下，这些抑制剂作为治疗药物失败，主要是由于基质金属蛋白酶在癌症等病理条件下的双边作用，其中基质金属蛋白酶具有促肿瘤和抗肿瘤作用。尽管基质金属蛋白酶在许多人类疾病中发挥着重要作用，但目前设计的广谱合成基质金属蛋白酶抑制剂都没有成功通过临床试验。看来，设计在体内也有效的高选择性MMP抑制剂并不是一件小事。设计选择性和有效的金属蛋白酶抑制剂的挑战部分与上述高结构同源性及其蛋白质支架的动态性质有关。 Great progress was achieved in the last decade in understanding the biochemistry and biology of MMPs activity. This knowledge, combined with lessons from the past has drawn new ``boundaries'' for the development of the next-generation MMP inhibitors. These novel agents are currently designed to be highly specific, capable to discriminate between the homologous MMPs and ideally administered as a short-term topical treatment. In this review we discuss the latest progress in the fields of MMP inhibitors in terms of structure, function and their specific activity. The development of novel highly specific inhibitors targeting MMPs paves the path to study complex biological processes associated with ECM proteolysis in health and disease. This article is part of a Special Issue entitled: Matrix Metalloproteinases edited by Rafael Fridman.
单粒子冷冻stem技术检测分离的蛋白结合金属离子
埃拉德，贝拉帕德罗纳，侯本，萨吉，埃尔鲍姆。 (2017) 美国国家科学院学报-物理科学。 114年, 42岁的 p . 11139 - 11144 摘要

金属离子在生物化学的许多方面发挥着重要作用。检测它们在蛋白质和细胞中的存在和位置对于了解生物功能非常重要。传统的结构方法，如x射线晶体学和冷冻透射电镜，只有在蛋白质结构求解到原子分辨率时才能识别蛋白质上的金属原子。我们在这里演示了在铁蛋白上检测孤立的锌和铁原子，使用低温环形暗场扫描透射电子显微镜(cro - stem)耦合单粒子三维重建。锌原子被发现的模式与它们在早先由x射线晶体学确定的氧化铁酶位点上的位置精确匹配。相比之下，铁分布沿着一条弧线涂抹，这条弧线对应于从氧化铁酶位点到矿物成核位点的双轴路径。在这种情况下，单粒子重建被解释为基于单个位置平均值的概率分布函数。这些结果为在电子冷冻显微镜和断层扫描更广泛的背景下检测孤立的金属原子奠定了条件。
通过细胞表面靶向增加双特异性TL1A-ADAM17 (TACE)抑制剂的效力
魏茨曼，列文，扎列茨基，萨吉，阿哈罗尼。 (2017) 分子生物科学前沿。 4， 8月, 61. 摘要

炎症性肠病(IBD)是一种多因素疾病，其特征是许多促炎因子的活性失调。因此，同时抑制两种促炎因子的双特异性抑制剂可以表现出很高的治疗潜力。在这里，我们开发了一种新的双特异性抑制剂，靶向TL1A细胞因子和ADAM17/TACE金属蛋白酶。双特异性抑制剂的生化分析显示，与两种各自的单特异性抑制剂相似，具有高TL1A结合和TACE抑制作用。有趣的是，基于细胞的TL1A抑制实验显示，抑制域之间有很强的协同作用，显示双特异性抑制剂的效力增加了80倍。效力的显著增加与通过TACE抑制域与细胞膜结合有关，导致细胞表面抑制剂浓度增加。我们的研究强调了同时靶向细胞表面金属蛋白酶(TACE)和可溶性促炎细胞因子(TL1A)作为IBD潜在治疗方法的巨大潜力。
细胞外基质蛋白agrin促进小鼠心脏再生
Bassat E, Mutlak Y. E, Genzelinakh A, Shadrin I. Y, Umansky K.， Yifa O.， Kain D.， Rajchman D.， Leach J.， Bassat D. R.， Udi Y.， Sarig R.， Sagi I.， Martin J. F.， Bursac N.， Cohen S. & Tzahor E.。 (2017) 大自然。 547年, 7662年, p。179 - + 摘要

由于心肌细胞有丝分裂后的性质，成年哺乳动物心脏是不可再生的。新生小鼠的心脏可以再生，但只能在出生后的第一周内。在这里，我们表明，在这一周内，细胞外基质组成的变化可以影响小鼠心肌细胞的生长和分化。我们确定了新生儿细胞外基质的一种成分agrin，是新生儿小鼠心脏完全再生能力所必需的。在体外，重组agrin促进心肌细胞的分裂，这些细胞来源于小鼠和人类诱导的多能干细胞，其机制涉及肌营养不良蛋白-糖蛋白复合物的分解，以及yap和erk介导的信号传导。在体内，单次给药agrin促进心肌梗死后成年小鼠的心脏再生，尽管在该模型中观察到的心肌细胞增殖程度表明还有其他治疗机制。总之，我们的研究结果揭示了一种新的哺乳动物心脏再生诱导剂，并强调了细胞外基质在心脏修复中的基本作用。
阻断手术诱导的赖氨酸氧化酶活性降低肺转移的风险
Rachman-Tzemah C.， Zaffryar-Eilot S.， Grossman M.， Ribero D.， Timaner M.， Maki J.， Myllyharju J.， Bertolini F.， Hershkovitz D.， Sagi I.， Hasson P. & Shaked Y.。 (2017) 细胞的报告。 19， 4， p . 774 - 784 摘要
通过计算设计和定向进化开发基质金属蛋白酶14的高亲和和高特异性抑制剂
阿卡达什V，优素福G.，希里安J.，科恩I.，霍瑞夫Y.，格罗斯曼M.，萨吉I.，拉迪斯基e S.，希夫曼J. M.，帕波N.。 (2017) 生物化学杂志。 292年, 8， p . 3481 - 3495 摘要

人体内细胞外基质的降解受基质金属蛋白酶(MMPs)控制，基质金属蛋白酶是一个由20多种同源酶组成的家族。MMP活性失衡可导致多种疾病，如关节炎、心血管疾病、神经系统疾病、纤维化和癌症。因此，基质金属蛋白酶为药物设计提供了有吸引力的靶点，并且在过去30年里一直是抑制剂设计的重点。然而，到目前为止，所有的MMP抑制剂在临床试验中都失败了，因为它们对许多MMP家族成员有广泛的活性，而且拟议的治疗有严重的副作用。在本研究中，我们将计算方法和酵母表面展示技术结合起来，通过修饰天然非特异性广泛MMP抑制剂蛋白N-TIMP2，使其与MMP-14进行最佳的相互作用，从而获得MMP-14的高度特异性抑制剂。我们发现了一个N-TIMP2突变体，其界面上有5个突变，其MMP-14抑制常数(K-i)为0.9 pm，是迄今为止报道的最强MMP-14抑制剂。与野生型N-TIMP2相比，该变体对MMP-14的亲和性提高了约900倍，对MMP-14的特异性提高了16000倍。在mmp依赖性乳腺癌细胞侵袭的体外和细胞模型中，这种N-TIMP2突变体作为一种功能抑制剂。因此，我们的研究证明了结合计算/定向进化方法在蛋白质工程中的巨大潜力。此外，它为N-TIMP2调控MMP的分子基础提供了基本线索，并确定了一种有前途的MMP-14抑制剂，作为开发基于蛋白质的抗癌治疗药物的起点。
天然胶原原纤维中水合水的介电松弛
库兹韦尔-塞格夫Y.，波波夫I.，索罗门诺夫I.，萨吉I. &费尔德曼Y.。 (2017) 物理化学杂志B。 121年, 21， p . 5340 - 5346 摘要

研究了水化胶原蛋白粉在较宽的温度和频率范围内的介电松弛。我们揭示了水合水中介电弛豫的两种机制，它们是由离子迁移和取向缺陷驱动的。在高水分数的粉末中(h > 0.2)，胶原蛋白三螺旋周围的水化壳呈现由结构水桥和裂隙水通道组成的空间h键网络。这两种水相为质子跳跃和取向缺陷迁移提供了长距离路径。在低水分数(h < 0.2)和脱水处理后的水化胶原蛋白样品中，水化壳呈现局部的单独水室，彼此不连接。在这些情况下，由质子跳跃引起的弛豫机制要么消失，要么被取向缺陷迁移所抑制。

2016

利用天然抑制域控制体内TNF - α转化酶(TACE)活性
黄娥，高恒，罗美娥，莫文文，杨法龙，吴国德，亚伦，马文敏，西吉。 (2016) 科学报告。 6, 35598. 摘要

A分解素和金属蛋白酶17 (ADAM17)/TNF α转换酶(TACE)活性失调通过释放TNF α、IL6R和EGFR配体等调控膜系结蛋白与炎症疾病和癌症进展相关。虽然特异性抑制TACE被认为是炎症性疾病和恶性肿瘤治疗的可行策略，但在体内产生有效的抑制剂已被证明具有挑战性。在这里，我们报道了一种利用TACE内源性调节剂的蛋白质抑制剂的开发。我们已经生成了一种稳定形式的自抑制TACE前域(TPD)，它特异性地抑制体外和细胞表面的TACE，但不抑制相关的ADAM10，并有效地调节细胞中TNF α的分泌。TPD显著减弱tace介导的败血症、类风湿关节炎(RA)和炎症性肠病(IBD)的疾病模型，并减少RA患者滑膜液中的TNFa。我们的研究结果表明，干预内源性ADAM sheddase调节机制具有作为设计ADAM抑制剂的一般策略的潜力。
MT1-MMP的细胞外基质蛋白水解有助于流感相关的组织损伤和死亡率
塔米-弗兰克D.，阿尔特布姆Z.，索罗门诺夫I.，齐夫T.，阿米特I. &萨吉I.。 (2016) 细胞宿主和微生物。 20. 摘要

平衡组织完整性与有效的免疫反应对于宿主的生存至关重要。Talmi-Frank等人鉴定MT1-MMP在流感病毒感染中是一种显著的细胞外基质重塑胶原酶。选择性抑制MT1-MMP可以保护组织免受结构和成分损伤，并将小鼠从流感相关的死亡中拯救出来
肿瘤巨噬细胞是肿瘤胶原基质的关键构建者
Afik R.， Zigmond E.， Vugman M.， Klepfish M.， Shimshoni E.， Pasmanik-Chor M.， Shenoy A.， Bassat E.， Halpern Z.， Geiger T.， Sagi I.和Varol C.。 (2016) 杰姆。 213年, 11， p . 2315 - 2331 摘要

肿瘤相关巨噬细胞(tumor -associated macrophages, TAMs)通过多种机制促进肿瘤的发生、侵袭和扩散。在这项研究中，我们使用原位结直肠癌(CRC)模型，发现单核细胞来源的TAMs通过重塑其细胞外基质(ECM)的组成和结构来促进肿瘤的发展。对(a)富含和缺乏tam的肿瘤组织以及(b)分类的肿瘤相关和结肠巨噬细胞亚群的无偏转录组和蛋白质组分析定义了一个独特的tam诱导的ECM分子特征，由它们提供给肿瘤微环境的基质细胞蛋白和重塑酶组成。值得注意的是，与健康结肠相比，许多这些ECM蛋白在人类CRC中特异性增加。具体来说，我们证明了尽管分化为TAMs，但单核细胞上调了与胶原ECM的合成和组装相关的基质重塑程序，特别是I型、VI型和XIV型胶原。先进成像进一步证实了这一发现，显示TAMs在肿瘤发展过程中指导胶原纤维的沉积、交联和线性化，特别是在肿瘤侵袭性区域。最后，我们发现，在该模型中，TAM的数量明显超过癌症相关的成纤维细胞，并且其XIV和I胶原蛋白的表达因TAM缺乏而降低。在这里，我们概述了一种与胶原ECM生态位构建相关的TAM原体功能。
由两种同源胶原酶的ECM蛋白水解产生的不同生物事件
索罗莫诺夫，泽霍莱，塔米-弗兰克，沃尔夫·s·G，沙因斯卡娅，朱拉夫列夫，卡特维利什维利，维瑟·R，列文·Y，坎普夫，杰丁·D·A，大卫·E，阿米特·I，永泽·h，萨吉·I。 (2016) 美国国家科学院院刊。 113年, 39岁, p . 10884 - 10889 摘要

现已证实，多种和可能冗余的基质重塑蛋白酶(如胶原酶)的表达谱在健康、疾病和发育中存在很大差异。尽管酶的冗余可以从它们在结构上的密切相似性推断出来，但它们在体内的活性可以导致极其不同的组织重塑结果。我们观察到富含胶原蛋白的天然细胞外基质(ECM)的蛋白水解，由单个同源蛋白酶独特地进行，导致最终影响ECM整体形态、粘弹性特性和分子组成的不同事件。我们揭示了细胞与不同胶原酶降解的天然富含胶原的ECM相互作用时的运动和信号模式、形态和基因表达谱的显著差异。因此，与以前的概念相反，基质重塑系统不是多余的，并引起精确的ecm细胞串扰。因为ECM蛋白水解是一个丰富的生化过程，对组织稳态至关重要，这些结果提高了我们对其复杂性及其对细胞行为影响的基本认识。
近端小管ADAM17底物释放驱动肾纤维化
Kefaloyianni E.， Muthu M. L.， Kaeppler J.， Sun X.， Sabbisetti V.， Chalaris A.， rosejohn S.， Wong E.， Sagi I.， Waikar S. S.， Rennke H.， Humphreys B. D.， Bonventre J. V. & Herrlich A.。 (2016) 非洲的洞察力。 1， 13，摘要

肾损伤后的肾纤维化是一个尚未解决的健康问题，在世界范围内引起严重的发病率和死亡率。在对其分子机制的研究中，我们确定了基本的致病特征。急性或慢性肾损伤导致分解素和金属蛋白酶17 (ADAM17)持续升高;其裂解激活的前配体底物，特别是亲tnf α和EGFR配体双调节蛋白(亲areg);以及底物的受体。因此，EGFR持续被激活，并触发促炎因子和促纤维化因子的合成和释放，导致巨噬细胞/中性粒细胞进入和纤维化。ADAM17低形态小鼠、特异性ADAM17抑制剂处理的WT小鼠或近端小管中含有可诱导的ADAM17 KO (Slc34a1-Cre)的小鼠对这些作用具有显著的保护作用。在体外，在近端小管细胞中，我们发现AREG具有独特的促纤维化作用，这种作用由tnf α诱导的AREG切割增强。在体内，在急性肾损伤(AKI)和慢性肾脏疾病(CKD，纤维化)患者中，可溶性AREG确实在人尿中高度上调，并且ADAM17和AREG表达均与相关肾活检的纤维化标志物呈强正相关。我们的研究结果表明，靶向ADAM17通路是人类肾纤维化的治疗靶点。
肿瘤细胞的侵袭可以被控制细胞外基质组装的胶原纤维排列调节剂阻断。
格罗斯曼M，本·切特里C. N，朱拉夫列夫A，阿菲克R，巴萨特E，索罗门诺夫I.，亚登Y.，萨吉I.。 (2016) 癌症Res . . 93年, 5， 052206年。摘要

细胞外基质(ECM)中胶原纤维的异常结构是包括癌症在内的许多侵袭性疾病的标志。针对体内胶原蛋白组装的特定阶段提出了一个巨大的挑战，因为在ECM构建的多步骤、分层过程中涉及各种交联酶。使用先进的显微镜工具，我们在天然成纤维细胞衍生的3D基质系统中监测了纤维胶原组装的阶段，并鉴定了抗赖氨酸氧化酶2 (LOXL2)抗体，这些抗体改变了内源性纤维胶原的自然排列和宽度，而不影响ECM成分。破坏的胶原蛋白形态干扰了人乳腺癌细胞的粘附和侵袭特性。用抑制性抗体治疗携带乳腺癌异种移植瘤的小鼠可导致致瘤性胶原上层结构的破坏和原发肿瘤生长的减少。我们的方法可以作为一种通用方法，以确定针对纤维蛋白组织的新疗法，以治疗ecm相关的病理。
基质金属蛋白酶蛋白抑制剂:强调金属蛋白酶在医学上的新开端
莫汉五世，塔尔米-弗兰克D.，阿卡达什五世，帕波N.和萨吉I.。 (2016) 金属蛋白酶在医学上。 3. p。31-47 摘要

治疗性基质金属蛋白酶(MMP)抑制剂的发展已从具有有害副作用的广谱拟肽抑制剂发展为高选择性药物。这些药物范围从小分子到抗体、反义抑制剂和金属蛋白酶结构域的工程n端组织抑制剂。抑制剂设计的进步，以及对MMP结构、蛋白酶网和细胞外基质在疾病中的作用的有希望的全球分子新见解，促使人们重新对使用MMP作为有效药物靶点产生兴趣。这篇综述旨在解决在这个后广谱MMP抑制剂的新时代，抗MMP药物的设计、开发和现状的进展和挑战。MMP的高选择性抑制剂有望开启一个特定靶向病变组织蛋白水解网络的时代，显著减少负面影响，并揭示MMP异构体在癌症、炎症和感染中的分子和机制作用。

2015

ADAM17缺乏症患者的细胞因子分泌和NK细胞活性
Tsukerman P.、Eisenstein E. M.、Chavkin M.、Schmiedel D.、Wong E.、Werner M.、Yaacov B.、Averbuch D.、Molho-Pessach V.、Stepensky P.、Kaynan N.、Bar-On Y.、Seidel E.、Yamin R.、Sagi I.、Elpeleg O.和Mandelboim O.。 (2015) Oncotarget。 6, 42岁的 p . 44151 - 44160 摘要

基因缺陷让我们对人类基因功能有了更深入的了解。在这里，我们描述了一个非常罕见的ADAM17基因缺陷患者。我们发现患者的pbmc在LPS刺激下细胞因子分泌受损，与患者所患严重菌血症的临床表现相关。ADAM17被证明可以裂解CD16，一种主要的NK杀伤受体。对患者NK细胞的功能分析表明，他的NK细胞表达正常水平的激活受体，并在单抗刺激后维持高水平的CD16表面。单个NK细胞受体的激活表明，当直接被CD16激活时，患者的NK细胞更有效，尽管在抗体依赖细胞毒性(ADCC)检测中没有观察到差异。我们的数据表明，目前考虑在临床上使用ADAM17抑制剂来增强CD16活性应谨慎使用，因为它们可能会因细胞因子分泌受损而产生严重的副作用。
PAR1信号通路调节表达epcr的骨髓造血干细胞的保留和募集。
Cohen s.g.， Itkin T.， Chakrabarty S.， Graf C.， Kollet O.， Ludin A.， Golan K.， Kalinkovich A.， Ledergor G.， Wong E.， Niemeyer E.， Porat Z.， Erez A.， Sagi I.， Esmon c.t .， Ruf W.和Lapidot T.。 (2015) 自然医学。 21， 11， p . 1307 - 1317 摘要

在骨髓中保留长期再生的造血干细胞(lt - hsc)对于造血和防止骨髓毒性损伤至关重要。我们报道，传统上被认为与凝血相关的信号级联也控制内皮蛋白C受体阳性(EPCR(+)) lt -造血干细胞在骨髓中的保留，以及它们通过蛋白酶激活受体1 (PAR1)介导的两种途径募集到血液中。凝血酶- par1信号通路诱导一氧化氮(NO)的产生，导致肿瘤坏死因子- α -转化酶(TACE)介导的EPCR脱落，增强cxcl12 - cxcr4诱导的动力和快速的干细胞和祖细胞动员。相反，骨髓血管提供了一个富含活化蛋白C (aPC)的微环境，通过限制NO的生成、降低Cdc42活性和增强整合素VLA4的亲和力和粘附性来保留EPCR(+) LT-HSCs。通过aPC-EPCR-PAR1信号抑制NO的产生，减少了骨髓祖细胞的排出，增加了骨髓NO(低)EPCR(+) LT-HSCs的保留，并保护小鼠免受化疗诱导的血液病衰竭和死亡。我们的研究揭示了PAR1和EPCR在控制NO生成以平衡骨髓EPCR(+) lt - hsc的维持和招募方面的新作用，这与干细胞移植具有潜在的临床意义。
基质金属蛋白酶生物学
Sagi . & Gaffney J. P。 (2015) 摘要

《基质金属蛋白酶生物学》从多学科的角度讨论了基质金属蛋白酶(MMP)研究领域的最新进展，是由基质金属蛋白酶领域的领导者撰写的章节合集。本书侧重于理解基质基质降解机制的挑战，以及这些酶如何能够降解大型、高度有序的基质，如胶原蛋白。所涉及的所有主题都与疾病进展有关，包括在癌症转移、类风湿关节炎和其他炎症性疾病中的作用。本文首先概述了基质金属蛋白酶，重点介绍了小分子抑制剂在临床试验中的历史、发展和失败，以及与基质金属蛋白酶内源性抑制剂TIMPS的合作。这些介绍性章节为稍后讨论不同类型抑制剂设计的最新进展奠定了基础，包括基于新型抗体的治疗方法。下一节将强调使用新方法进一步研究MMPs的研究。第三部分和最后一部分侧重于体内研究，特别是关于癌症模型、细胞外基质的降解和MMP在其他疾病状态中的参与。
肌肉成分由Lox-TGF beta反馈环调节
库丘克·L，莱塔拉·A，苏伊德·邦加滕·S，申策尔·P，罗森达尔·A，艾罗·S，格罗斯曼·M，萨吉·I，索尔穆宁·R，米利哈珠·J，马基·J·M，哈森·P。 (2015) 发展。 142年, 5， p . 983 - 993 摘要

肌肉是由不同的细胞类型和细胞外基质组成的完整组织。虽然许多重点放在了构成肌肉的细胞规格所需的因素上，但对于它们之间的相互作用却知之甚少，这种相互作用使有模式的和有功能的组织得以发展。我们在小鼠中发现，赖氨酸氧化酶(Lox)的缺失，一种调节胶原蛋白成熟和组织的细胞外酶，破坏了肌纤维数量和肌肉结缔组织(MCT)数量之间的平衡。我们发现，肌纤维分泌的Lox减弱了TGF - β信号，TGF - β信号是肌纤维分化的抑制剂和MCT发育的促进剂。我们进一步证明，MCT和肌纤维之间的TGF beta-Lox反馈循环维持肌肉成分之间的动态发育稳态，同时调节MCT组织。我们的研究结果使我们能够更好地了解诸如杜氏肌营养不良症等疾病，在这些疾病中，LOX和TGF β信号被牵连，肌肉成分之间的平衡被扰乱。
IBD的ECM重塑:无辜的旁观者还是共犯?细胞外分子事件在维持肠道炎症中的新作用
沈绍尼，亚布列科维奇，巴拉姆，渡堂一。 (2015) 的直觉。 64年, 3. p . 367 - 372 摘要
外泌位点旋转构象抗体抑制膜金属蛋白酶的机理研究
乌迪Y.，格罗斯曼M.，索罗门诺夫I.，戴姆O.，罗森伯格H.，莫雷诺V.，库尼亚塞P.，迪弗V.，加西亚阿罗约A. A.和萨吉I.。 (2015) 结构。 23日, 1， p . 104 - 115 摘要

膜型1金属蛋白酶(MT1-MMP)是一种膜锚定，锌依赖的蛋白酶。MT1-MMP是细胞迁移和侵袭的重要媒介，该酶的过表达与多种肿瘤类型的恶性相关。因此，MT1-MMP活性调节剂被认为在许多侵袭性疾病中具有治疗潜力。在这里，我们报道了LEM-2/15抗体对MT1-MMP的抑制模式，该抗体针对MT1-MMP的表面表位。具体来说，Fab LEM-2/15与MT1-MMP表面抗原复合物的晶体结构表明，酶表面环的构象旋转是有效结合和抑制细胞膜上MT1-MMP活性所必需的。这种抑制机制似乎可以有效地控制内皮细胞中活跃的MT1-MMP和迁移癌细胞的前沿。
基质金属蛋白酶在组织稳态中的多水平调控表明其在体内的分子特异性
加夫尼，索罗门诺夫一世，泽霍莱，西吉一世。 (2015) 矩阵生物学。 44-46, 摘要

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)在细胞外基质(ECM)在正常稳态和病理状态下的不可逆重塑中起着至关重要的作用。各种研究积累的数据强烈表明，基质金属蛋白酶受到严格调控，从基因表达水平开始，一直到酶原激活和内源性抑制，每个水平都受到多个因素的控制。最近的体内研究结果表明，细胞-ECM和细胞-细胞相互作用，以及ECM生物活性产物，在所有水平上贡献了额外的调控层，表明个体MMP在体内的表达和活性是高度协调的和组织特异性的过程。
明胶酶B/基质金属蛋白酶-9的环状三聚体构成了一个不同的功能酶分子群，受金属蛋白酶组织抑制剂-1的差异调节
范多伦J.， Born B.， Solomonov I.， Zajac E.， Saldova R.， Senske M.， Ugarte-Berzal E.， Martens E.， Van den Steen d. s.p.e .， Van Damme d. J.， Garcia-Pardo A.， Froeyen M.， Deryugina E. I.， Quigley J. P.， Moestrup S. K.， Rudd P.， Sagi I.和Opdenakker G.。 (2015) 生物化学杂志》上。 465年, p . 259 - 270 摘要

明胶酶B/基质金属蛋白酶-9 (MMP-9) (EC 3.4.24.35)切割许多底物，并由大多数细胞类型作为酶原proMMP-9与金属蛋白酶组织抑制剂-1 (TIMP-1)复合物产生。天然的proMMP-9以单体、同多聚体和异络合物的形式存在，但我们对proMMP-9单体和多聚体的整体结构的了解有限。我们研究了MMP-9单体和多聚体的酶原和活化形式的生化、生物物理和功能特征。与传统的MMP-9同聚体二聚性质的概念相反，我们证明了这些是还原敏感的三聚体。基于电泳、AFM和TEM的信息，我们建立了proMMP-9三聚体的三维结构模型。值得注意的是，promp -9三聚体对TIMP-1的亲和力比单体高50倍。在体内，这一发现反映在与单体相比，三聚体诱导的TIMP-1抑制血管生成的程度更高。我们的研究结果表明，promp -9三聚体构成了一个新的结构和功能实体，受到TIMP-1的差异调控。
去乙酰化酶Sirt1是air介导的中枢免疫耐受诱导的重要调节因子
丘普林，萨吉，阿文，高德法布，赫齐格，李维，雅各布·A·和塞拉·A。 (2015) 免疫学性质。预印, 摘要
解整合素和金属蛋白酶(ADAM) 9,10和17的功能成熟需要在一个新发现的原蛋白转化酶(PC)切割位点进行处理
黄易，马瑞兹基，法勒，布洛贝尔。 (2015) 生物化学杂志。 290年, p . 12135 - 12146 摘要

2014

大分子的酶转换产生长期的蛋白质-水耦合运动超出反应稳态
狄尔曼-盖斯纳J.，格罗斯曼M.，尼巴利V. C.，伯恩B.，索罗门诺夫I.，菲尔兹G. B.，海文尼斯M.和萨吉I.。 (2014) 美国国家科学院院刊。 111年, 50岁, p . 17857 - 17862 摘要

酶学的主要焦点是酶的速率、底物结构和反应性，而溶剂动力学在调节生物反应中的作用由于其复杂的分子行为往往被忽略。我们使用集成的x射线和太赫兹时间分辨光谱工具来研究基质金属蛋白酶对胶原样底物蛋白质水解过程中的蛋白质-水动力学。我们展示了在具有不同超二级结构和灵活性的胶原蛋白和明胶两种模型底物降解过程中，在毫秒时间尺度上结构动力学转变的平衡。出乎意料的是，检测到的集体酶-底物-水耦合运动的变化远远超出了两种底物的稳态，同时显示出底物特异性行为。分子动力学模拟进一步表明，水化漏斗(即氢键(HB)动态向活性位点的延迟梯度)是依赖于底物的，对于更复杂的酶-胶原蛋白系统表现出更陡的梯度。蛋白质-水动力学的长期变化反映了在底物转换过程中特别形成的局部能量平衡状态的集合。因此，观察到的长期水动力学有助于净酶反应性，影响底物结合，位置催化和产物释放。
介绍了环境条件下组织研究的相关光和airSEM (TM)显微成像技术
索罗门诺夫I.，塔米-弗兰克D.，米尔斯坦Y.，阿达迪S.，阿罗申A. &萨吉I.。 (2014) 科学报告。 4， 5987. 摘要

组织样本的完整指纹需要详细描述其细胞和细胞外成分，同时尽量减少伪影。我们介绍了一种新型扫描电子显微镜(airSEM (TM))结合光学显微镜在纳米分辨率下对组织制剂进行功能分析的应用(
卵巢树突状细胞是促进排卵和抗炎的双刃剑
科恩-弗莱达罗、塔德莫、拉兹、美特特尼、阿达迪、尼沃、索罗门诺夫、萨吉、莫莫、尼曼、德克尔。 (2014) 分子内分泌学。 28， 7, p . 1039 - 1054 摘要

排卵和炎症有共同的特征，包括免疫细胞侵入卵巢。本研究旨在阐明树突状细胞(DCs)在排卵和黄体形成中的作用。通过CD11c-EYFP转基因小鼠模型、卵巢移植实验和荧光激活细胞分选分析，我们证明cd11c阳性、f4 /80阴性细胞(代表dc)在促性腺激素调节下被招募到卵巢。通过在CD11c-DTR转基因小鼠中条件消融这些细胞，我们发现它们对于积云-卵母细胞复合物的扩张、卵子从卵泡释放、功能性黄体的形成和增强淋巴管生成至关重要。这些实验在有条件切除cd11c阳性细胞后进行异基因DC移植，以挽救排卵。这些细胞的促排卵作用是通过上调排卵必需基因介导的。有趣的是，我们发现卵巢DCs具有显著的抗炎能力，这似乎有助于限制排卵相关的炎症。除了发现DCs在排卵中的作用外，这项研究还暗示了这些细胞的扩展能力，超越了它们经典的免疫作用，这也与其他生物系统有关。
ADAM金属蛋白酶促进对轴突驱虫剂Sema3A反应的发育开关
罗米·E，郭克曼一世，王·E，安托诺夫斯基，路德维希·A.，萨吉一世，萨蒂格·P.，泰瑟尔-拉维尼·M.，亚伦·A.。 (2014) 自然通讯。 5， 4058. 摘要

在胚胎发育期间，轴突可以获得或失去对引导线索的敏感性，这种灵活性对于神经系统的正确连接至关重要。然而，潜在的分子机制在很大程度上是未知的。在这里，我们证明了ADAM (A分解素和金属蛋白酶)金属蛋白酶的受体切割促进小鼠感觉轴突对化学驱除剂Sema3A的反应性丧失。ADAM10和ADAM17的遗传消融破坏了感觉轴突中Sema3A受体Neuropilin-1 (Nrp1)的发育下调。此外，这与Sema3A的排斥反应增益有关。Nrp1在神经元中的过表达逆转了对Sema3A的轴突脱敏，但这在突变的Nrp1中受到阻碍，对卵裂高度敏感。最后，我们在ADAM敲除中检测到本体感觉轴突的引导错误，这与对Sema3A的增强反应一致。我们的研究结果为ADAMs参与调节发育开关对轴突引导线索的响应性提供了第一个证据。
在TIMP2和MMPs之间的多特异性相互作用中，亲和性和特异性增强突变频繁发生
沙拉比·欧，希里安·J，格罗斯曼·M，莱本迪克·M，萨吉·i，希夫曼·J。 (2014) PLoS ONE。 9日, 4， e93712。摘要

多特异性蛋白在信号、转录/翻译调节和免疫应答等多种功能的控制中发挥着重要作用。因此，全面了解原子层面上控制多特异性相互作用的原理不仅对基础科学的发展很重要，而且对药物设计等应用研究也很重要。在这里，我们研究了一个典型的多特异性蛋白的进化，基质金属蛋白酶的组织抑制剂2 (TIMP2)，与超过26个基质金属蛋白酶(MMP)成员和相关的ADAMs家族具有相当的亲和力。我们假设，由于TIMP2具有多特异性，它没有被优化为绑定到任何单独的MMP类型，而是体现了与所有MMP交互所需的折衷。为了探索这一假设，我们对TIMP2结合界面进行了计算饱和突变，并预测了与8个MMP靶点结合的自由能的变化。计算结果揭示了所有研究蛋白质的TIMP2结合界面的非最优性，在多个位置识别出许多亲和增强突变。我们选择了几个预测可以增强对MMP14的结合亲和力和/或结合特异性的TIMP2点突变体进行实验验证。实验结果表明，TIMP2中存在大量的亲和增强突变，其中一些点突变对MMP14的亲和提高超过10倍。我们的计算和实验结果共同证明了TIMP2序列在与其靶酶相互作用时远未达到适应度最大值。这种结合界面的非最优性和高度的改进潜力可能是所有进化成与多个目标结合的蛋白质的特征。
CD84是CLL细胞的生存受体
Binsky-Ehrenreich I, Marom A.， Sobotta M. C.， Shvidel L.， Berrebi A.， Hazan-Halevy I.， Kay S.， Aloshin A.， Sagi .， Goldenberg D. M.， Leng L.， Bucala R.， Herishanu Y.， Haran M. & shaachar I.。 (2014) 致癌基因。 33岁的 8， p . 1006 - 1016 摘要

慢性淋巴细胞白血病(CLL)以CD5+ B淋巴细胞在外周血、淋巴器官和骨髓中积累为特征。本病的主要特征是恶性细胞因凋亡减少而聚集。CD84属于免疫受体信号淋巴细胞激活分子家族，在CLL细胞中具有未知功能。在这里，我们发现CD84的表达从疾病早期就显著升高，并受巨噬细胞迁移抑制因子及其受体CD74的调控。细胞表面CD84的激活启动了一个增强CLL细胞存活的信号级联。在体外和体内，CD84表达下调及其免疫介导的阻断均可诱导细胞死亡。此外，对来自一项正在进行的临床试验的样本进行分析，在该试验中，人类受试者接受人源化抗cd74 (milatuzumab)治疗，结果显示，在milatuzumab治疗的细胞中，CD84信使RNA和蛋白质水平下降。这种下调与Bcl-2和Mcl-1表达的降低有关。因此，我们的数据表明CD84在CLL中的过表达是一种重要的生存机制，似乎是疾病发病机制中的早期事件。这些发现提示了基于cd84依赖性生存通路阻断的新的治疗策略。
膜型基质金属蛋白酶催化结构域的结晶和初步x射线结晶学分析
绪方，德卡内托，格罗斯曼，海文尼斯，西吉，鲁比茨，克尼普。 (2014) 晶体学报f辑结构生物学与结晶通讯。 70， p . 232 - 235 摘要

膜型1基质金属蛋白酶(MT1-MMP)属于位于细胞外基质的锌依赖性内肽酶的大家族，称为MMPs。以PEG为沉淀剂，采用蒸汽扩散法在277 K下结晶MT1-MMP。MT1-MMP的数据集收集到2.24埃分辨率在100 K。晶体属空间群P4(3)2(1)2，晶胞参数a = 62.99, c = 122.60埃。该晶体每一个不对称单元含有一个分子，其马修斯系数(V-M)为2.90埃(3)Da(-1);溶剂含量估计为57.6%。
锌对淀粉样蛋白组装和毒性的影响:机制研究
所罗门诺夫一世和萨吉一世。 (2014) 2014年科学与工程计算方法国际会议．单孢杆菌T.，西莫斯TE。& Kalogiratou Z.编著。 p . 121 - 124 (1AIP会议记录)。摘要

神经毒性淀粉样蛋白(A β)的集合被广泛认为是阿尔茨海默病(AD)的原因。因此，了解控制、调节和抑制这些组合形成的因素和机制对于AD治疗干预的发展至关重要。这一信息也有助于我们理解其他淀粉样变性疾病的机制，如帕金森病、亨廷顿病、2型糖尿病、肌萎缩性侧索硬化症(卢伽里克氏病)和朊病毒疾病(如疯牛病)。我们已经开发了一个多学科的实验策略，以研究结构和动力机械方面的基础上的a beta组装过程。利用这一策略，我们探索了导致二价金属离子(主要是Zn2+离子)扰动A β组装过程的分子基础。使用Zn2+作为反应生理相关探针，证明了Zn2+快速(毫秒)诱导A -聚合体的自组装，并以一种阻止A -原纤维形成的方式稳定它们。重要的是，早期形成的中间产物比原纤维具有更大的神经毒性。我们的结果表明，相关的A - β调制器应该针对A - β组装的快速进化的中间状态。这种调制器的设计具有挑战性，因为它们必须与A β聚合的不同自然介质(如Zn2+)竞争，后者以特定和非特定的方式使A β组装多样化。
生物硅包封酶的SSNMR允许在原子细节上轻松评估原生构象的保存
弗拉盖，鲁奇纳特，马特尔利，拉维拉，萨吉，索罗门诺夫，乌迪。 (2014) 化学通讯。 50岁, 4， p . 421 - 423 摘要

生物激发二氧化硅共沉淀物在工业和学术研究中具有广泛的分析和催化应用。在这里，我们使用SSNMR作为被困在生物激发二氧化硅中的酶的3D结构的代表。我们表明，很容易评估酶是否保留其原子细节的原生构象。因此，我们提出SSNMR作为一种快速可靠的工具，以高分辨率分析这类样本。

2013

揭示结构同源金属蛋白酶中隐藏的调控位点
乌迪，弗拉盖，格罗斯曼，密特纳赫，阿拉德耶林，卡尔德龙五世，梅利基安，托卡方迪，别列佐夫斯基，吕奇纳特，萨吉。 (2013) 分子生物学杂志。 425年, 13， p . 2330 - 2346 摘要

通过拮抗剂分子监测体内单个同源酶(如基质金属蛋白酶(MMPs))的酶活性对于定义生理和病理生理途径是非常需要的。然而，合理设计针对一种同源酶的酶催化部分的拮抗剂往往是一项极其困难的任务。这主要是由于蛋白质家族成员共享的酶活性位点具有高度的结构同源性。因此，通过替代变构位点控制酶活性已成为针对单个同源酶的药物设计的一个有吸引力的命题。然而，挑战仍然是识别这些通常隐藏并分散在蛋白质表面不同位置的调控替代位点。我们设计了分枝两亲性分子，对MMP家族的单个成员表现出特定的抑制活性。这些两亲异构体具有相同的化学性质，提供了通用的非特异性结合反应性，从而可以探测给定蛋白质表面上隐藏的调控残基。利用两亲性配体的优势，我们探索了一种确定隐藏调控位点的新方法。该方法包括多种实验分析，如结构光谱分析、核磁共振和蛋白质晶体学结合效应子结合位点的计算预测。我们通过分析拥有这种独特位点的MMP家族成员来演示我们的方法是如何工作的。 Our work provides a proof of principle for using ligand effectors to unravel hidden regulatory sites specific to members of the structurally homologous MMP family. This approach may be exploited for the design of novel molecular effectors and therapeutic agents affecting protein catalytic function via interactions with structure-specific regulatory sites. (c) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved

2012

浸润性乳腺癌建模:生长因子推动her2阳性癌前病变进展
Pradeep C.， Zeisel A.， Koestler W. J.， Lauriola M.， Jacob-Hirsch J.， Haibe-Kains B.， Amariglio N.， Ben Chetrit C.， Emde A. M.， Solomonov I.， Neufeld G.， Piccart M.， Sagi I.， Sotiriou C.， Rechavi G.， Domany E.， Desmedt C.和Yarden Y.。 (2012) 致癌基因。 31日, 31日, p . 3569 - 3583 摘要

HER2/neu癌基因编码一种受体样酪氨酸激酶，其在乳腺癌中的过表达预示着不良预后和对常规治疗的耐药性。然而，HER2(人表皮生长因子受体2)过表达肿瘤侵袭性的机制仍然不完全清楚。因为它有助于表皮生长因子(EGF)和神经调节蛋白受体，我们在MCF10A乳腺细胞中过表达HER2并应用生长因子。her2过表达细胞在细胞外基质中生长，形成充满的球形，在生长因子刺激下突出。我们的转录组分析暗示了侵袭性生长的两种模式:her2诱导的增殖和从anoikis的逃避产生填充结构，其形态和转录类似于侵袭前患者的病变。在第二次打击中，EGF升级信号和转录反应，导致侵袭性生长。与临床相关的是，基于HER2/ egf激活转录程序的基因表达特征可以预测HER2过表达患者亚组的预后较差。总之，三维细胞模型和临床数据的整合将her2过表达病变的进展归因于egf样生长因子在肿瘤微环境中的作用。致癌基因(2012)31,3569 -3583;doi: 10.1038 / onc.2011.547; published online 5 December 2011
Zn2+-A - 40配合物形成亚稳态准球形低聚物，对培养的海马神经元具有细胞毒性
所罗门诺夫一世，科尔科提安E，生B，费尔德曼y。，李海燕，李海燕，李海燕，李海燕。 (2012) 生物化学杂志。 287年, 24日, p . 20555 - 20564 摘要

金属离子在促进与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白(A β)寡聚中的作用日益得到认识。然而，由金属离子稳定的A - β低聚物的毒性的详细结构仍然难以捉摸。在这里，我们发现在细胞培养基中形成的小的Zn2+结合的A β 1-40 (Zn2+-A β 40)寡聚物表现出类似于最近从阿尔茨海默病患者中分离出的原生淀粉球体的准球形结构。这些准球形Zn2+-A β 40寡聚物不可逆地抑制自发神经元活动，并导致初级海马神经元的大量细胞死亡。光谱和x射线衍射结构分析表明，亚稳Zn2+-A β 40低聚物尽管具有非纤原性形态，但具有丰富的β薄片和交叉β结构。因此，Zn2+通过配位化学介导的结构组织机制促进A - 40神经毒性。
停流和时间分辨x射线吸收光谱在金属蛋白分子机制研究中的应用
格罗斯曼和萨吉。 (2012) x射线光谱．沙玛s.k.(编著)。 p . 245 - 264 摘要

揭示与金属蛋白相关的详细分子机制是推进基础研究和临床研究的迫切需要。金属蛋白是蛋白质中最多样化的一类，含有对蛋白质功能至关重要的催化、调节或结构作用的内在金属离子。金属离子通常由属于多肽链中的氨基酸和/或蛋白质中的大环配体中的氮、氧或硫原子配位。富含电子的金属离子的存在使金属蛋白能够执行诸如氧化还原反应、磷酸化、电子转移和酸碱催化反应等功能，而这些功能是氨基酸中有限的官能团所不能轻易完成的。大约三分之一的蛋白质具有结合的金属，几乎一半的酶需要金属原子的存在才能起作用。体内最丰富的金属离子是Mg和Zn, Fe、Ca、Co、Mn和Ni也经常被观察到。金属蛋白在光合作用、信号传递、代谢、增殖和免疫应答等关键生物过程中发挥重要作用3-5。例如，人体内主要的氧载体蛋白，血红蛋白，利用与卟啉环协调的铁(II)离子结合二氧分子;钙调蛋白是一种钙结合蛋白，在钙结合过程中介导多种信号转导过程;细胞色素介导电子传输，促进各种铁的氧化还原反应，这些反应在Fe2+(还原)和Fe3+(氧化)状态之间相互转化; and many proteolytic enzymes contain zinc ions in their active sites that is highly crucial for peptide bond hydrolysis reaction. [first paragraph]
靶向活化基质金属蛋白酶催化锌复合物的抗体显示出治疗潜力
塞拉-帕斯韦尔，基克里，戴姆，罗森伯格，玛格丽特，阿拉德-耶林，爱森斯坦，布伦纳，肖汉姆，达农，山泽尔和萨吉。 (2012) 自然医学。 18日, 1， p . 143 - 147 摘要

内源性组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)在调节生理和病理细胞过程中起着关键作用(1-3)。在增加选择性的同时模仿TIMPs的抑制分子机制一直是基于抗体的治疗的一种具有挑战性但理想的方法(4)。TIMPs利用混合蛋白-蛋白相互作用与催化金属离子以及酶表面残基形成能量键(5-7)。我们采用了一种创新的免疫策略，利用分子模拟的各方面来产生抑制性抗体，这些抗体对明胶酶(基质金属蛋白酶2和9)的活化形式表现出timp样的结合机制。具体地说，我们用一种合成分子免疫小鼠，该分子模仿位于酶活性位点内的金属酶催化锌-组氨酸复合物的保守结构。该免疫过程产生了针对内源性明胶酶催化锌蛋白复合物和酶表面构象表位的选择性功能阻断单克隆抗体。这些抗体的治疗潜力已在炎症性肠病的相关小鼠模型中得到证实(8)。在这里，我们提出了一种产生抑制性抗体的一般实验策略，通过模仿TIMPs所采用的机制，有效地针对失调金属蛋白酶的体内活性。

2011

神经胶质瘢痕-单核细胞相互作用:脊髓修复的关键解决阶段
谢克特，拉波索，伦敦，萨吉，施瓦茨。 (2011) PLoS ONE。 6, 12， e27969。摘要

损伤脊髓作为免疫特权部位的炎症反应主要与预后不良有关。然而，最近的数据表明，事实上，一些白细胞，即单核细胞，由于其替代抗炎表型，对修复至关重要。考虑到创伤脊髓内的促炎环境，已知会使单核细胞偏向经典表型，一个相关的问题是，在这样不利的条件下，实质入侵单核细胞如何获得愈合所必需的溶解特性。鉴于分解(产生白介素(IL)-10)单核细胞与胶质瘢痕基质硫酸软骨素蛋白聚糖(CSPG)之间的空间相关性，本研究研究了这两种成分之间的相互关系。通过抑制脊髓损伤后CSPG的从头产生，我们证明了这种细胞外基质，主要以其抑制轴突生长的能力而闻名，是将进入的单核细胞向解决表型倾斜的关键模板。体外细胞培养研究表明，这种基质足以诱导这种单核细胞极化。利用白喉毒素对病变边缘单核细胞来源的巨噬细胞进行双向条件消融，发现这些细胞具有瘢痕基质溶解特性。消融小鼠单核细胞群的补充表明，浸润单核细胞的细胞外重塑能力需要基质降解酶，基质金属蛋白酶13 (MMP-13)的表达，该特性对功能恢复至关重要。总之，这项研究表明，神经胶质瘢痕基质，一个已知的再生障碍，是一个关键的成分，使遇到的单核细胞向解决表型倾斜。在一个明显的反馈回路中，单核细胞被发现调节疤痕的消退。 This cross-regulation
金属蛋白酶活性位点的相关结构动力学和延迟溶剂动力学
格罗斯曼M.，博恩B.，海登M.，特沃洛斯基D.，菲尔兹G. B.，萨吉I.，海文尼斯M.。 (2011) 结构与分子生物学。 18日, 10， 1102 - u113 p。摘要

溶剂动力学可以在酶活性中发挥主要作用，但在催化过程中获得准确、定量的溶剂活性是相当具有挑战性的。在这里，我们结合太赫兹光谱和x射线吸收分析来测量一种依赖锌的人类金属蛋白酶水解肽期间水-蛋白运动的耦合变化。这些变化与酶-底物中间体形成过程中活性位点的重排密切相关，与酶-抑制剂复合物中的变化不同。分子动力学模拟表明，在蛋白质、活性位点和底物周围，蛋白质-水的快速到缓慢耦合运动呈陡峭的梯度。我们的结果表明，水滞在功能米凯利斯络合物形成之前就发生了。我们认为，观察到的蛋白质-水运动的耦合梯度可能通过催化金属离子和酶活性位点远程介导的水极化机制来辅助酶-底物相互作用。
通过综合结构动力学方法实现对动态蛋白质相互作用的广泛分子见解
格罗斯曼，塞拉-帕斯韦尔，西吉。 (2011) 结构生物学最新观点。 21， 5， p . 678 - 685 摘要

蛋白质与其蛋白质伙伴、底物和配体的动态相互作用网络对生物功能至关重要。以原子分辨率实时揭示分子和基于结构的机制是实现对细胞过程的基本理解的基础。这些技术上具有挑战性的目标可以通过结合时间分辨光谱和结构动力学工具来实现，从而在大范围的时间尺度上提供对特定分子事件的广泛见解。在这里，我们回顾了具有代表性的研究，利用这种集成的实时结构方法，旨在揭示原子分辨率下蛋白质相互作用的分子机制。
高场电子-核双共振光谱法探测RNA解旋酶DbpA的atp酶位点构象变化
Kaminker I.， Sushenko A.， Potapov A.， Daube S.， Akabayov B.， Sagi I.， Goldfarb D.。 (2011) 美国化学学会杂志。 133年, 39岁, p . 15514 - 15523 摘要

RNA解旋酶DbpA促进与ATP水解耦合的RNA重构。其独特之处在于其对23S rRNA (HP92)发夹92的特异性。尽管DbpA导致ATP水解和RNA解缠的动力学途径最近已被阐明，但ATP水解与RNA重塑耦合的分子(原子)基础仍不清楚。这部分是由于在溶液中存在或不存在RNA时缺乏atp酶位点的详细结构信息。我们使用高场脉冲ENDOR(电子核双共振)光谱检测和分析了蛋白质atp酶位点在溶液中的精细构象变化。具体来说，我们用顺磁性的Mn(2+)取代了ATP酶活性位点上必需的Mg(2+)辅因子，并测定了其与不同核苷酸(ADP, ATP，以及ATP类似物ATP γ S和AMPPnP)在单链和双链RNA复合体中的密切环境。我们通过(31)P超细偶联监测了Mn(2+)与核苷酸磷酸盐的相互作用，以及通过(13)C富集DbpA的(13)C超细偶联监测了蛋白质残基的配位。我们观察到DbpA的核苷酸结合位点在与不同的核苷酸结合时具有不同的构象态。END OR谱显示了RNA结合前可水解核苷酸和非可水解核苷酸之间的明显区别。此外，(13)C和(31)P ENDOR谱对水解引起的Mn(2+)离子局部环境的变化高度敏感。 More specifically, ATP gamma S was efficiently hydrolyzed upon binding of RNA, similar to ATP. Importantly, the Mn(2+) cofactor remains bound to a single protein side chain and to one or two nucleotide phosphates in all complexes, whereas the remaining metal coordination positions are occupied by water. The conformational changes in the protein's ATPase active site associated with the different DbpA states occur in remote c
金属蛋白酶抑制剂药物设计的新机遇:结构功能实验方法与系统生物学的结合
西拉-帕斯韦尔，特拉滕赫特，克鲁格，萨吉。 (2011) 药物发现的专家意见。 6, 5， p . 527 - 542 摘要

简介:基质金属蛋白酶(MMPs)和ADAMs(一种分解素和金属蛋白酶)是细胞外基质降解和重塑的核心内肽酶。这些蛋白酶还在细胞信号通路中表现出调节活性，从而在正常条件下和在许多疾病中保持组织稳态。因此，MMP和ADAM蛋白家族的个体成员被确定为重要的治疗靶点。然而，为这类酶设计有效的体内抑制剂似乎极具挑战性。这是由于它们的活性位点具有广泛的结构相似性，并且在健康和疾病组织中，基质蛋白酶与其他蛋白酶、它们的抑制剂和底物(所谓的降解体)具有动态的功能互连性。本文涵盖了在设计金属蛋白酶抑制剂方面的进展，基于我们对酶结构的理解和它们作为主调节器的功能的最新进展。它还讨论了利用基于结构的药物设计策略与系统生物学实验方法相结合的潜力，以设计有效的和治疗有效的金属蛋白酶抑制剂。专家意见:我们强调了基于蛋白质的药物设计策略的使用，例如，抗体和蛋白质支架，靶向催化外结构域，这是蛋白质水解酶和非蛋白质水解酶功能的核心。这种合理设计的功能阻断抑制剂可能会在疾病管理和新兴疗法中创造新的机会，这些疗法需要在不引起严重副作用的情况下控制mmp活性失调。重要的是，从研究这些基于蛋白质的抑制剂中获得的经验教训可以用于设计新的有效的中小型合成拮抗剂。
胶原原纤维表面显示了一系列能够促进原纤维组装、稳定和止血的位点
欧格尔，安蒂波娃，西吉，毕勒，邱丹，王瑞仁，徐勇，安东尼奥。 (2011) 结缔组织研究。 52岁的 1， 18 - 24页。摘要

纤维胶原蛋白构成器官和组织的结构基础，包括脉管系统、骨骼和肌腱。它们也是动态的、有组织的支架，为配体、细胞和血小板提供结合和识别位点。我们解释了最近发表的x射线衍射结果，并使用原子力显微镜数据来说明对胶原原纤维功能组织的新见解的意义。这些数据表明，胶原蛋白最关键的功能域主要定位于重叠区域，包括我们称为“主控制区”的一系列位点。此外，胶原蛋白最暴露的部分包含其最稳定的部分——控制胶原蛋白组装、交联和凝血的c端区域。在纤维表面下隐藏着一组“隐”序列，在组织损伤和再生过程中促进止血和细胞-胶原相互作用。这些发现开始解决几个重要的，以前未解决的问题:功能域是如何在纤维中组织的，哪些域是可访问的，哪些域需要蛋白水解或结构损伤才能暴露?在这里，我们推测胶原纤维组织如何影响与组织生长、发育和修复相关的分子过程。

2010

内源性蛋白酶抑制剂TIMP-1的内在蛋白灵活性控制其结合界面并影响其功能
格罗斯曼，特沃洛夫斯基，戴姆欧，李M，李维Y，墨菲G. &萨吉I。 (2010) 生物化学。 49岁, 29， p . 6184 - 6192 摘要

蛋白质的柔韧性被认为在许多生物学过程中起着关键作用，包括抗体亲和成熟、信号转导和酶催化，然而关于蛋白质动力学与功能联系的分子细节的信息有限。内源性组织金属蛋白酶抑制剂1 (TIMP-1)远端位点的单点突变使该临床靶蛋白仅通过增加关联常数就能紧密结合并抑制膜型基质金属蛋白酶(MT1-MMP)。在2a处测定的该配合物的高分辨率x射线结构不能解释增强结合的机制，并指出蛋白质构象动力学的作用。分子动力学(MD)模拟表明，高亲和力TIMP-1突变体表现出明显降低的结合界面灵活性和更稳定的氢键网络。这伴随着底物组合的重新分配，以适合酶催化位点的有利结合构象。显然，骨架弹性的降低导致了复合物形成时熵代价的降低。这项工作量化了单点突变对TIMP-1蛋白构象动力学和功能的影响。在这里，我们认为控制M - MP内源性抑制剂的内在蛋白质动力学可以用于合理设计这类酶的选择性新型蛋白质抑制剂。
从传感器到消声器:喹啉和苯并咪唑磺酰胺类锌蛋白酶抑制剂
罗菲特，德·奥利韦拉，尤迪，阿格拉瓦尔，萨吉，麦卡蒙·j·A·&科恩·s·M。 (2010) 美国化学学会杂志。 132年, 24日, p。8232 - + 摘要

基于小分子锌(II)离子传感器领域的大量工作，已经制备了喹啉和苯并咪唑磺酰胺螯合片段库，并对几种不同的锌(II)依赖基质金属蛋白酶(MMPs)进行了筛选。这些片段显示出对这些金属酶的显著抑制作用，并根据螯合基团的性质对不同的基质金属蛋白酶表现出偏好。研究结果表明，聚焦螯合剂文库是发现金属蛋白抑制铅片段的有力策略。
蛋白酶对胶原蛋白三重螺旋结构作用的直观观察
罗森布卢姆G.，范登斯蒂恩d. S. p.e.，科恩S.，比特勒A.，布兰德d. d.，奥普德纳克G.和萨吉I.。 (2010) PLoS ONE。 5， 6, e11043。摘要

基质金属蛋白酶(MMPs)对细胞外基质(ECM)大分子的酶促加工在介导细胞生理和病理过程中起着至关重要的作用。然而，导致有效的生理酶- ecm相互作用的分子机制仍然难以捉摸。关于基质蛋白酶降解ECM底物的模式只有很少的信息。一个例子是在明胶酶B/MMP-9的急性炎症过程中，由胶原酶MMP-8裂解产生的三螺旋型胶原II片段的酶降解。与许多其他基质蛋白酶一样，目前尚不清楚MMP-9在这一重要的生理过程中如何识别、结合和消化胶原蛋白。我们使用单分子成像直接可视化该蛋白酶与胶原蛋白碎片相互作用的过程。我们发现，最初的结合是由蛋白酶在胶原蛋白L片段上沿有序螺旋的扩散介导的，胶原蛋白尾部优先结合。随着反应的进行，在胶原蛋白降解之前，观察到由三螺旋胶原蛋白变性引起的明胶样形态。值得注意的是，该活性不依赖于酶的蛋白水解，并伴有工作蛋白酶的显著构象变化。在这里，我们提供了通过生理蛋白酶控制ECM底物酶促加工的大分子相互作用的高度复杂机制的第一个直接可视化。
MMP活性变构控制的结构和功能基础:它能为选择性抑制铺平道路吗?
西拉-帕斯韦尔，罗森布卢姆，肖汉。 (2010) 生物化学与生物物理:分子细胞研究。 1803年, 1，第29页。摘要

锌依赖基质金属蛋白酶(MMPs)属于一个大家族的结构同源酶。这些酶参与了各种各样的生物过程，从生理性细胞增殖和分化到与肿瘤转移、炎症、组织变性和细胞死亡相关的病理状态。通过拮抗剂分子控制特定个体基质金属蛋白酶的酶活性是非常可取的，首先，为了研究它们的个体作用，其次，作为潜在的治疗药物。然而，用合成的小抑制剂阻断酶活性似乎是一项极其困难的任务。因此，由于MMP催化结构域之间的高度结构同源性，这是一个未满足的需求。最近的报道已经认识到不同于扩展的催化口袋的外位点或变构蛋白区域在介导MMP激活和底物水解中的潜在作用。这就提出了一种可能性，即MMP的酶活性和非酶活性可能通过靶向此类变构位点或替代酶结构域的拮抗分子被修饰。在这篇综述中，我们讨论了MMP潜在变构控制的结构和功能基础，并强调了潜在的替代酶域作为设计高选择性MMP抑制剂的靶点。(C) 2009年Elsevier B.V.出版
镁离子在生物无定形碳酸钙稳定中的作用:结构-功能研究
Y. Politi, Batchelor d.r.， Zaslansky P.， Chmelka B. F.， Weaver J. C.， Sagi .， Weiner S.和Addadi L.。 (2010) 材料化学“，” 22， 1， p . 161 - 166 摘要

镁是许多生物在生物矿化过程中使用的关键成分。镁的一个作用是稳定不稳定的无定形碳酸钙(ACC)相。这种稳定是如何实现的尚不清楚。在这里，我们通过使用Mg k边缘x射线吸收光谱(XAS)研究生物和合成acc中镁周围的化学环境来解决这个问题。我们发现，尽管所研究的各种矿物中Mg离子周围的短程结构不同，但与结晶无水MgCO(3)矿物相比，它们都涉及Mg- o键长度的缩短。我们认为，镁周围的致密结构引入了CaCO(3)宿主矿物的变形，从而抑制了其结晶。这项研究还表明，尽管在软x射线能量体系中存在技术挑战，但Mg k边XAS在生物学和材料科学中是含Mg非晶材料结构分析的有价值的工具。

2009

细菌非编码RNA的纳米结构
卡洛尔·B，诺格斯·C，达维德·A，萨吉·I，希尔伯赞·P.，艾桑伯特·H.。 (2009) 美国化学学会杂志。 131年, 47岁的 p . 17270 - 17276 摘要

与许多蛋白质不同，尽管天然rna具有广泛的细胞功能，但从未报道过形成扩展的纳米结构。更令人吃惊的是，形成大型纳米结构的合成DNA和RNA早已被成功设计出来。在这里，我们展示了DsrA，大肠杆菌的87 nt非编码RNA，通过三个相邻的自我互补区域的反义相互作用自组装成一个纳米结构的层次结构。然而，使用原子力显微镜(AFM)和荧光显微镜观察到的扩展纳米结构很容易被破坏成100 nm长的DsrA丝螺旋束，其中包括数百个DsrA单体，并且令人惊讶地抗热和尿素变性。分子建模表明，DsrA纳米结构转变为长丝束是由于存储的扭转约束的放松，并提示了DsrA调节功能的可能含义。

2008

海胆幼虫针状体中无定形碳酸钙向方解石转化的机理
Y. Politi, Metzler R. A.， M. Abrecht, B. Gilbert, Wilt F. H.， Sagi .， Addadi L.， Weiner S. & Gilbert P. U. A.。 (2008) 美国国家科学院院刊。 105年, 45， p . 17362 - 17366 摘要

海胆幼虫针状体将无定形碳酸钙(ACC)转化为方解石单晶。转变的机制是谜:转变针状体显示非晶和结晶性质，没有明确的结晶前沿。在这里，我们使用x射线光电子发射光谱显微镜，探针尺寸为40-200 nm。我们分析了3个不同的矿物阶段:最初的短暂的，可能是水化的ACC阶段，随后是ACC的中间瞬态形式，最后是生物晶体方解石阶段。非晶态和晶体相并置，经常以几十纳米的尺度出现在相邻的位置。我们提出，非晶晶体转变通过一个曲折的路径通过预先存在的40到100纳米的非晶单元，通过二次成核机制传播。
绿茶儿茶素对果胶甲酯酶活性的抑制作用
路易斯·k·C，塞尔泽·T，沙哈尔·C，尤迪·Y.，特沃洛斯基·D.和萨吉·I。 (2008) 植物化学。 69年, 14， p . 2586 - 2592 摘要

果胶甲酯酶(PMEs)及其内源性抑制剂参与植物组织生长、果实成熟、寄生植物吸器形成和寄主入侵等多种生理过程的调控。因此，PME活性的控制对于提高我们对植物生理过程和调控的理解至关重要。在这里，我们报道了一种绿茶成分表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)作为果胶甲酯酶的天然抑制剂。在PME活性的凝胶测定中，EGCG阻断了纯PME以及柑橘和寄生植物PME提取物的酯酶活性。采用荧光测定法测定合成底物的IC50。PME与EGCG的分子对接分析表明，EGCG与PME的催化裂口有密切的相互作用。绿茶化合物EGCG对PME的抑制作用为研究PME在细胞壁代谢和植物发育中的不同作用提供了手段。此外，本研究还介绍了EGCG作为天然产物在食品工业和农业中的应用。(C) 2008年Elsevier有限公司版权所有。
锌-淀粉样蛋白- β相互作用在毫秒时间尺度上稳定非纤原性阿尔茨海默相关物种
Noy D.， Solomonov I.， Sinkevich O.， Arad T.， Kjaer K. & Sagi。 (2008) 美国化学学会杂志。 130年, 4， p . 1376 - 1383 摘要

锌是正常大脑功能的基本元素，在阿尔茨海默病(AD)的病理中所起的作用尚不清楚。一方面，来自转基因小鼠模型的生理和遗传证据支持其在促进老年斑中淀粉样蛋白(A β)沉积的致病作用。另一方面，根据脑脊液中锌的水平推断，大脑中细胞外(“游离”)锌的水平太低，无法诱导A β聚集。值得注意的是，在快速突触事件中释放短暂的高局部浓度的锌被报道。这种游离锌脉冲在促进A β聚集中的作用从未得到证实。通过一系列时间分辨结构和光谱技术，我们发现锌，当以微摩尔浓度的毫秒脉冲引入时，立即与a β 1-40相互作用并促进其聚集。这些相互作用特异性地稳定非纤原性致病相关聚集形式，并通过干扰A β的自组装过程来阻止A β原纤维(更良性的物种)的形成。这些体外结果强烈提示锌脉冲在a β病理中的重要作用。我们进一步提出，通过干扰A β自组装，导致不溶性的，非病理性的纤维形态，锌稳定了短暂的，有害的淀粉样蛋白形态。该报告认为，锌代表了一类分子病原体，有效地扰乱良性a β原纤维的自组装，并稳定有害的非原纤维形式。
结构动力学方法的应用为肿瘤坏死因子转化酶的酶机制提供了新的见解
Sagi I. & Milla m.e。 (2008) 分析生物化学。 372年, 1， 1 - 10页。摘要

2007

基质金属蛋白酶酶原的分子结构和逐步激活机制的动力学:挑战半胱氨酸开关教条
罗森布卢姆，邵默，托特，费希尔，傅瑞曼，莫巴舍利，萨吉。 (2007) 美国化学学会杂志。 129年, 44岁的 p . 13566 - 13574 摘要

基质金属蛋白酶酶原(pro-MMP)的激活是一个重要的体内平衡过程，但其分子基础尚不清楚。利用活性位点锌离子的停流x射线光谱，我们确定了组织激肽蛋白蛋白酶催化的mmp -9活化的时间序列，时间从毫秒到几分钟不等。分子动力学模拟和量子力学/分子力学计算证实了x射线光谱观察到的三种中间体的同一性。维持酶潜伏期的半胱氨酸-锌相互作用通过活性位点质子转移中断，活性位点质子转移介导短暂的金属蛋白配位事件和最终的水结合。出乎意料的是，这些事件是mmp -9前体和激肽素络合的直接结果，发生在蛋白质水解之前，并最终从催化位点解离前体肽。在这里，我们证明了在酶原激活过程中长距离蛋白质构象转变，局部结构重排和精细原子事件之间的协同作用。
全长原基质金属蛋白酶-9/明胶酶B的结构和结构域灵活性研究
罗森布卢姆、范登·斯蒂恩、柯汉、格罗斯曼、弗伦克尔、谢楚克、斯莱克斯、斯特兰奇、奥普德纳克、萨吉。 (2007) 结构。 15日, 10， p . 1227 - 1236 摘要

多域锌内肽酶基质金属蛋白酶-9 (MMP-9)是自身免疫性疾病、血管病变和癌症的公认治疗靶点。尽管其重要性，全长pro-MMP-9的结构表征尚不完整。在这里，我们报道了全长pro-MMP-9的结构模型，特别是其独特的富含脯氨酸和重度o-糖基化(OG)结构域的分子特征。利用小角度x射线散射和单分子成像的强大组合，我们证明了pro-MMP-9具有一个细长结构，两个终端球状域由一个非结构化的OG域连接。图像分析强调了OG结构域的灵活性，暗示其在不同酶构象中的作用，并促进末端结构域的独立运动。这可能支持底物、配体和受体的识别、结合和加工，并标志着该结构域作为选择性调控剂设计的额外靶点。
tnf - α转化酶催化循环的关键特征包括远端蛋白质位点和酶催化核心之间的通信
王晓龙，王晓龙，王晓龙，王晓龙。 (2007) 美国国家科学院院刊。 104年, 12， p . 4931 - 4936 摘要

尽管它们在许多正常和病理过程中起着关键作用，但锌依赖蛋白酶水解其生理底物的分子细节仍然难以捉摸。先进的理论分析提出了反应模型，其中有有限和有争议的实验证据。本文报道了金属蛋白酶肿瘤坏死因子-转化酶(TACE)底物翻转反应过程中金属-蛋白质反应中间产物的结构、化学性质和寿命。TACE通过一系列膜结合因子和受体的胞外结构域的蛋白水解释放控制多种信号转导途径。通过停流x射线能谱方法和瞬态动力学分析，我们证明了TACE的催化锌离子在衬底与金属离子结合之前经历了动态电荷跃迁。这表明先前未描述的通信途径发生在远端蛋白质位点和酶催化核心之间。观察到的电荷跃迁与反应动力学中的不同阶段以及由多肽底物与催化金属离子结合和产物释放所介导的金属配位化学变化同步。在这里，我们报告了关键的局部电荷转变对蛋白质水解至关重要，以及长期以来为提出的肽水解反应模型寻找的证据。本研究为深入了解锌金属蛋白酶底物识别和周转的分子基础提供了一种通用方法，可用于药物设计。
结构动力学方法作为药物设计的合理输入
谢楚克，所罗门，塞尔泽，萨吉。 (2007) 结构和生物物理学-生物学超越当前挑战的新技术。 231年, p . 111 - 120 摘要

构象灵活性和分子动力学在蛋白质功能中起着重要作用。蛋白质柔韧性的定量和结构表征对于确定生物大分子的生理和分子机制至关重要。结构和光谱工具已经出现，可以研究蛋白质结构的局部和全局变化，以及配体结合、蛋白质活化和蛋白质-蛋白质相互作用所涉及的动力学。我们最近介绍了使用时间分辨冻冷x射线吸收光谱(XAS)来研究金属酶的详细反应机制。将这些测量与分子动力学模拟相结合，为反应机理提供了新的见解。在这里，我们讨论了这种结构动力学方法在新型抑制剂设计中的应用。

2006

海胆胚胎中瞬态无定形碳酸钙前体相的结构表征
波利提，列维-卡利斯曼，瑞兹，威尔特，艾达迪，韦纳，萨吉。 (2006) 先进功能材料。 16日, 10， p . 1289 - 1298 摘要

海胆胚胎通过由无定形碳酸钙(ACC)组成的短暂前体相形成其钙质针状骨架。利用x射线吸收光谱(XAS)监测了整个幼虫和孤立针状体在发育过程中ACC向方解石的转变。值得注意的是，矿物相的变化性质可以在整个胚胎样本中清楚地监测到。使用XAS和红外光谱对不同发育阶段的孤立针状体进行更详细的分析，表明瞬态ACC相的短程顺序类似于方解石，尽管红外光谱显示针状体主要由无定形矿物相组成。配位球起初是扭曲的，但很快就采用方解石典型的八面体对称。随后发生长程晶格重排，形成成熟针状的方解石单晶。这些研究证明了使用XAS实时监测矿化组织发育的可行性，包括在原子水平上对瞬态非晶相的结构表征。
DEAD-box RNA解旋酶DbpA的水动力学特性
王俊，马修斯，马修斯，王俊杰，马修斯，马修斯。 (2006) 分子生物学杂志。 355年, 4， p . 697 - 707 摘要

大肠杆菌DEAD-box蛋白A (DbpA)属于高度保守的核酸解旋酶超家族ii，在RNA代谢中起关键作用。关于解旋酶活性的一个中心问题是，ATP水解与核酸解旋的耦合过程是否需要酶的低聚形式。通过多角度激光散射、尺寸交叉排除色谱、分析超离心、化学连接和流体动力学建模等方法研究了DbpA的结构和功能特性。DbpA在浓度为25 μ M的溶液中是单体，温度范围为4℃至22℃。与核苷体(ATP或ADP)或肽基转移酶中心(PTC) RNA(假定的生理RNA底物)结合均不利于低聚化。水动力参数与水动力珠建模、结构同源性以及从头算结构预测方法一起使用，以定义DbpA的合理形状。总的来说，这些结果有利于DbpA作为具有两个不同RNA结合位点的活性单体的模型，一个在解旋酶核心结构域，另一个在羧基末端结构域，识别23s rRNA，并与PTC的发夹92特异性相互作用。(c) 2005年爱思唯尔有限公司版权所有。

2005

选择较少人走的结晶路径
韦纳，萨吉，艾达迪。 (2005) 科学。 309年, 5737年, p . 1027 - 1028 摘要
用更软的x射线吸收光谱来探测生物系统
Akabayov B, Doonan C.， Pickering I.， George G.， Sagi I.。 (2005) 同步辐射杂志。 12， p . 392 - 401 摘要

许多无机物种现在被认为是生命所必需的，包括许多形式的硫、磷酸盐和许多种类的金属离子。例如，生物化学和生物学领域的最新进展已经指出，硫在蛋白质中重要辅助因子和活性位点的生物合成以及通常涉及的复杂反应机制中的关键重要性。碱性(Na+， K+)和碱土(Mg2+， Ca2+)金属离子在介导RNA、蛋白质和活细胞中许多过程的活性方面的不同作用也得到了特别的关注。虽然这些离子在生物学中的一般作用已基本了解，但关于它们的详细作用的信息却很缺乏。本文讨论了软x射线吸收光谱(XAS)用于探测此类离子在其生物配合物内和生理反应期间的局部结构和电子环境的应用。此外，还介绍了所需的实验设置和在生物样品上进行更软的XAS实验相关的困难。

2004

钌联吡啶配合物直接光诱导DNA链断裂
李文杰，李文杰，李文杰，李文杰，李文杰。 (2004) 无机生物化学杂志。 98年, 11， p . 1750 - 1756 摘要

在Ru(II)-2存在的质粒DNA辐照，一种修饰的三(2,2′-联吡啶基)Ru(II)配合物，其中两个羟肟酸基团连接到三个联吡啶基配体中的一个，导致DNA的完全破碎。光化学反应产物经凝胶电泳分析显示完全破碎。通过使用原子力显微镜(AFM)对预处理和处理后的质粒DNA进行成像，进一步证明了DNA的完全降解。提出了反应机理。它最初涉及到Ru(III)离子和超氧自由基的光化学生成，由吸收差谱和电子顺磁共振(EPR)证实。因此，Ru(Ill)优先氧化鸟嘌呤，释放产生OH自由基的超氧自由基。通过观察与硫代巴比妥酸形成有色加合物的5'-dAdG底物在532 nm处的光谱变化，确定了OH自由基。这些自由基与对DNA的主要非特异性损伤有关。(C) 2004年Elsevier公司版权所有。
肿瘤坏死因子转化酶和基质金属蛋白酶的催化锌位点在结构高度相似的情况下，在电子和化学性质上存在明显差异
索罗门，罗森布卢姆，冈萨雷斯，伦纳德，莫巴什里，米拉，萨吉。 (2004) 生物化学杂志。 279年, 30. p . 31646 - 31654 摘要

金属蛋白酶肿瘤坏死因子转化酶(TACE)参与调控多种关键的生理病理过程。因此，在研究TACE的生理作用和治疗目的方面，人们高度寻求强效和选择性的合成抑制剂。由于TACE活性位点与其他相关锌内肽酶(如解积素(ADAMs)和基质金属蛋白酶(MMPs))的活性位点在结构上高度相似，因此设计这种量身定制的抑制剂并非无关紧要。为了获得对这一问题的新见解，我们使用了选择性MMP抑制剂作为探针，以检测抑制TACE活性部位发生的结构和动力学效应。具体而言，我们使用基于选择性MMP机制的抑制剂SB-3CT来表征TACE和MMP-2活性位点内催化锌离子在结构和电子上的细微差异。我们发现SB-3CT与MMP-2直接结合了TACE的金属离子。然而，与MMP-2相比，SB-3CT与TACE催化锌离子的结合方式在Zn-S(SB-3CT)键长和催化锌离子的总有效电荷上有所不同。此外，SB-3CT通过诱导结构中的显著构象变化以非竞争性方式抑制TACE。对于MMP-2, SB-3CT表现为竞争性抑制剂，没有观察到明显的构象变化。对这些酶的催化锌离子周围的第二层氨基酸的检查表明，TACE的活性位点比MMP-2和其他mmp的活性位点更具极性。 On the basis of these results, we propose that although there is a seemingly high structural similarity between TACE and MMP-2, these enzymes are significantly diverse in the electronic and chemical properties within their active sites.
肿瘤坏死因子转化酶的前结构域抑制作用
冈萨雷斯p.e.，所罗门A.，米勒A.，莱斯尼策M.，萨吉I.，米拉M. E。 (2004) 生物化学杂志。 279年, 30. p . 31638 - 31645 摘要

肿瘤坏死因子转化酶(TACE)是一种分解金属蛋白酶，它能处理肿瘤坏死因子和许多其他外结构域。TACE是作为酶原生物合成的，激活需要去除一个抑制性前结构域。关于前结构域如何抑制这类酶，我们知之甚少。为了研究TACE前结构域的抑制特性，我们将其从蛋白酶的其余部分分离出来表达。在这里，我们证明了TACE pro结构域(TACE pro)是一种稳定折叠的蛋白质，能够抑制这种酶。TACE Pro抑制TACE的催化结构域，IC50为70 nM。相比之下，对于含有催化+分解素/半胱氨酸丰富结构域的TACE形式，这种抑制能力下降了30倍以上(IC50大于2 muM)。分离出的富含分解素/半胱氨酸区域也减少了TACE Pro与催化结构域的相互作用。令人惊讶的是，我们发现位于TACE Pro中的半胱氨酸开关基对TACE酶活性的抑制并不重要;pro结构域变体C184A对两种TACE形式表现出与野生型TACE pro相同的抑制能力。 X-ray absorption spectroscopy experiments indicate that binding of TACE Pro to the catalytic domain does include ligation of the catalytic zinc ion via the sulfur atom of its conserved Cys(184) residue. Moreover, the binding of TACE Pro to the catalytic zinc ion partially oxidizes the catalytic zinc ion of the enzyme. Despite this, the nature of the interaction between the pro and catalytic domains of TACE is not consistent with a simple competitive model of inhibition based on cysteine switch ligation of the zinc ion within the active site of TACE.
钴取代的brokikithermoanaerobacter alcohol dehydrogenase催化位点上金属配体的高度配位降低了酶催化的障碍
柯菲德，吕力塞克，博金，弗伦克尔，哈夫拉斯，伯斯坦。 (2004) 生物化学。 43岁的 22， p . 7151 - 7161 摘要

brokii醇脱氢酶(TbADH)是一种锌依赖的NADP(+)/ wink类酶，可逆地催化仲醇氧化为相应的酮。对醇脱氢酶(ADH)家族其他成员的钴替代研究表明，含钴ADHs具有类似的活性位点结构，但与野生型锌ADHs相比，活性略有降低。相比之下，钴取代的TbADH (Co-TbADH)与天然酶相比表现出比活性的增加[Bogin, O.， Peretz, M.， and Burstein, Y.(1997)蛋白质科学，6,450 -458]。然而，这种行为背后的结构基础尚不清楚。为了进一步阐明这一问题，我们结合x射线吸收(XAS)和量子化学计算，研究了Co-TbADH催化金属位点的局部结构和电子结构。重要的是，我们证明了Co-TbADH的第一金属配位壳相对于其原生的四面体配位壳是扭曲的，并形成了八面体结构。这大概是由两个水分子的加入介导的，并导致更多带正电的催化金属离子。最近，我们发现TbADH中锌离子的金属配位数在底物翻转过程中发生动态变化。这些结构变化与天然催化锌离子的高配位数和随之而来的正电荷的积累有关。本文认为TbADH中催化金属离子的高配位数和正电荷的积累稳定了催化过渡态的结构，从而降低了酶催化的屏障。

2003

使用线性静电离子束阱的高分辨率质谱分析
扎夫曼、吕迪克、萨吉、斯特拉瑟、萨文、戈德堡、拉帕波特、欧希伯。 (2003) 国际质谱学杂志。 229年, 2日, p。则高达55 - 摘要

我们描述了一种新的质谱技术，它是基于线性静电离子阱的使用和新发现的自聚束现象。离子储存在阱中，它们的振荡频率由振荡次数的傅里叶变换决定。使用该系统，我们证明了同时捕获几个质量并获得高分辨率的质量谱是可能的。该仪器与飞行时间质量以及离子回旋共振质谱仪进行了比较。(C) 2003 Elsevier B.V.版权所有。
人基质金属蛋白酶-2 (MMP-2)有效慢结合抑制的结构基础
罗森布卢姆·G.、梅鲁·S.、克莱菲尔德·O.、布朗·S.、辛森·S.、弗里德曼·R.、莫巴什利·S.和萨吉·I.。 (2003) 生物化学杂志。 278年, 29， p . 27009 - 27015 摘要

锌依赖性明胶酶属于基质金属蛋白酶(MMPs)家族，这种酶已被证明在血管生成和肿瘤转移中起关键作用。这些酶能够在生理条件下水解细胞外基质(ECM)成分。特异性和选择性抑制剂的目的是阻断其活性是高度寻求使用作为潜在的治疗药物。在此，我们报道了最近发现的抑制剂4-(4-苯氧苯磺酰基)丁烷-1,2-二硫醇(抑制剂1)和5-(4-苯氧苯磺酰基)戊烷-1,2-二硫醇(抑制剂2)抑制明胶酶a (MMP-2)的新模式。这些合成的抑制剂对MMP-2和MMP-9有选择性。我们发现，这些抑制剂的二硫酸盐部分通过两个硫原子螯合MMP-2的催化锌离子。这种结合方式导致金属离子的配位数发生变化，并在催化锌离子的微环境中诱发构象变化;一系列事件可能是这些抑制剂表现出的强效慢结合抑制行为的根源。该研究为理解有效抑制剂和基质金属蛋白酶催化位点之间分子相互作用的结构机制提供了一种独特的方法，这可能有助于设计有效的抑制剂。
用于纳米位移测量的RNA标记和固定化:探测三维RNA结构
阿卡巴约夫B，海恩A，埃尔鲍姆M.萨吉I。 (2003) IEEE纳米生物科学汇刊。 2， 2， p . 70 - 74 摘要

RNA分子在许多生物过程中起着至关重要的作用，包括细胞内信息的存储和传递。这些事件是通过RNA-蛋白质相互作用或催化RNA分子介导的。现在已经认识到独特的RNA折叠与生物学功能有关。因此，为了研究调节RNA各种功能的内在结构变化和动力学，有必要探究其在溶液中的三维结构。在这方面，使用单分子方法可以对原生RNA分子进行独立于其大小的实时研究。然而，这可能需要将RNA固定在表面上。在这里，我们报道了一种在玻璃上固定RNA的新方法。该过程涉及长RNA分子的化学和酶修饰。此外，我们演示了光学镊子装置的应用来测量长度，因此，固定化完整的核糖体RNA分子的动力学作为不同溶液条件的函数。
布罗基热厌氧菌醇脱氢酶中保守的Glu-60残基对催化作用不是必需的
柯菲德、史绍文、沙瑞瓦赫、爱森斯坦、萨吉。 (2003) 蛋白质科学。 12， 3. p . 468 - 479 摘要

依赖锌的温厌氧菌brokii醇脱氢酶(ThADH)的Glu-60是醇脱氢酶(ADH)家族所有成员中严格保守的残留物。与大多数其他ADHs不同，TbADH的晶体结构及其类似物，来自beijerinckii梭状芽孢杆菌(CbADH)的ADH，表现出独特的锌配位环境，其中这种保守的残基直接以酶的原生形式与催化锌离子配位。为了探究Glu-60在TbADH催化中的作用，我们用丙氨酸(E60A-TbADH)和天冬氨酸(E60D-TbADH)替代了它。稳态动力学测量表明，这些突变体的催化效率分别仅比野生型TbADH低4倍和8倍。我们应用x射线吸收精细结构(EXAFS)和近紫外圆二色法，以天然、辅因子结合和抑制形式表征了变型酶中催化锌离子周围的局部环境。我们发现，与野生型TbADH的类似复合物相比，所研究的变体酶配合物中的催化锌位点发生了微小的变化。这些动力学参数和锌离子环境的温和变化意味着TbADH中的Glu-60在催化过程中不会保持与催化锌离子的结合。此外，我们的结果表明，在底物翻转过程中，水分子取代了这种残留物。
金属酶催化活性位点的电子结构和动态
柯菲菲尔德，弗兰克尔，马丁。 (2003) 自然结构生物学。 10， 2， p . 98 - 103 摘要

锌依赖酶在许多细胞过程中发挥重要作用。由于锌离子在几种光谱技术中是沉默的，因此它们的反应机制的分配经常是一个有争议的主题。我们结合时间分辨x射线吸收光谱、前稳态动力学和计算量子化学研究了细菌乙醇脱氢酶在单底物翻转过程中的活性位点锌离子。我们发现催化锌离子的配位数和结构发生了一系列变化，伴随金属配体键距离的变化。这些结构变化反映在金属离子的有效电荷上。本工作强调了催化锌位点在催化过程中的灵活性，并为乙醇脱氢酶催化提供了新的机理。

2002

一维箱中相互作用粒子的负质量不稳定性:理论与应用
斯特拉瑟、盖耶、佩德森、希伯、戈德堡、阿玛兰特、迪纳、吕迪奇、萨吉、拉帕波特、坦诺、扎夫曼。 (2002) 物理评论快报。 89年, 28，摘要

我们证明了观察到的同步效应[Pedersen等人，物理。Rev. Lett. 87, 055001(2001)]，当一束离子在静电离子束阱的两个镜子之间振荡时，可以解释为负质量不稳定性。我们推导了这种无色散行为发生的状态存在的简单必要条件，并证明了在这种状态下，离子阱可以用作高分辨率质谱仪。
用红外显微光谱法观察细胞边界附近基质金属蛋白酶的活性
费德曼，米勒，萨吉。 (2002) 矩阵生物学。 21， 7, p . 567 - 577 摘要

基质金属蛋白酶(MMPs)是细胞分泌的可溶性膜系结酶，可降解细胞外基质(ECM)蛋白。这些蛋白酶在多种生理和病理过程中发挥关键作用，包括胚胎发育、伤口修复、炎症疾病和癌症。然而，关于细胞产生的基质金属蛋白酶在ECM上发挥作用的模式还缺乏足够的知识。其中，胞周空间内的定位和降解模式是非常有趣的。为了对这些问题提供新的见解，我们利用傅里叶变换红外(FTIR)显微光谱来跟踪侵袭性癌细胞诱导的蛋白水解过程，在不溶性胶原基基质上。在这里，我们表明FTIR显微光谱在监测细胞附近的降解事件方面有很大的潜力。使用这个工具，我们证明净蛋白水解是不均匀分布在细胞边界周围。降解模式显示不同水平的蛋白水解活性的基质金属蛋白酶在细胞周围空间。此外，我们的光谱分析表明，胶原蛋白基基质的酶蛋白水解诱导胶原蛋白网络内大分子的三重螺旋结构的解开。(C) 2002 Elsevier科学B.V.和国际基质生物学学会。 All rights reserved.
与ATP或RNA结合状态相比，RNA解旋酶DbpA在adp结合状态下表现出明显不同的构象
李志刚，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚。 (2002) 生物化学杂志。 277年, 48岁的 p . 46559 - 46565 摘要

属于RNA解旋酶家族的运动酶通过ATP水解催化双链RNA的分离。在这些酶中，大肠杆菌DbpA是一种独特的RNA解旋酶，因为它对23s核糖体RNA中的肽基转移酶中心具有atp酶特异性的活性。因此，它一直是许多生化和结构功能研究的主题。atp刺激的DbpA对特异性和非特异性RNA双工的unwind活性已被证实。然而，促进其解旋酶活性的潜在分子和结构基础目前尚不清楚。我们结合时间依赖性有限蛋白水解消化、荧光光谱和三维结构同源建模技术，研究了DbpA的结构构象与RNA和辅助因子的化学计量比的结合。我们发现DbpA在adp结合状态下的构象状态明显不同于任何其他状态(ATP-或rna结合)。这些结果以及结构同源性研究表明，位于DbpA核心结构域的铰链区域介导了这种构象变化。
扩展x射线吸收精细结构光谱相形态分析
傅兰科，克莱菲尔德，沃瑟曼，萨吉。 (2002) 化学物理杂志。 116年, 21， p . 9449 - 9456 摘要

x射线吸收光谱方法在材料和生命科学中的应用得到了广泛的认可。然而，扩展x射线吸收精细结构(EXAFS)光谱作为一种定量结构技术，在很大程度上受到其应用于微观均匀体系的限制，在这种体系中，样品中每个吸收原子周围的局部环境都是相同的。随着人们对物理、化学、生物学和材料科学中系统的时间分辨EXAFS研究的兴趣日益浓厚，重新引入了对原位探测非均匀混合物的分析工具的需求。虽然长期以来EXAFS一直被认为是实现这一角色的首要技术，但由于模型的强依赖性和拟合参数之间的相关性，混合物的EXAFS研究一直特别困难。为了克服这些缺点，我们在EXAFS分析中引入了两种新技术:主成分分析和剩余相分析。通过两种有机金属Co化合物的异质混合物的测试用例，我们证明了这些新的EXAFS建模技术，以及现有的多数据集拟合方法是最适合和最充分的相形态形成方法。此外，我们还讨论了这些数据分析方法在生物系统中的应用。(C) 2002年美国物理研究所。
基质金属蛋白酶中外源配体与催化锌离子相互作用的量子化学研究
程峰，张荣，罗霞，沈娟，李霞，顾娟，朱伟，沈娟，萨吉一，纪荣，陈凯，姜辉。 (2002) 物理化学杂志B。 106年, 17， p . 4552 - 4559 摘要

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP/6-31G*方法计算了6种锌配合物Zn(咪唑)(3)X(其中X =水、CH3S-、羟氨酸盐、甲酰羟胺、次磷酸酯和乙酸盐)，探讨了外源配体与基质金属蛋白酶(MMPs)中催化锌离子的相互作用。根据我们的计算，它们的交互方式可以分为三类。这些配合物的结构特征与剑桥结构数据库和蛋白质数据库中的x射线数据一致。原子电荷分析表明，MMPs活性位点上的催化水分子与锌离子配位后被激活，成为一种良好的亲核试剂，对基质进行攻击和降解。这些配合物的几何参数、电荷从外源配体向Zn(II)的转移以及计算的相对结合能、自由能很好地表征了这些配体与锌离子的结合能力。MMP抑制剂含有相同的取代基和不同的锌结合基团(ZBGs)，其抑制活性与DFT计算预测的结合自由能具有良好的相关性，与基质溶素和人成纤维细胞胶原酶(HFC)的相关系数分别为0.969和0.939。这为预测新设计的基质金属蛋白酶抑制剂的抑制活性提供了一个可能的好策略;因此，在这种模式下，那些表现出zbg与Zn(II)强结合能力的潜在抑制剂将有望具有更强的抑制活性。
利用x射线吸收光谱研究生物无定形碳酸钙相的结构差异
李伟文，李志刚，李志刚，李志刚。 (2002) 先进功能材料。 12， 1， p。43-48 摘要

我们比较了三种不同来源的生物源ACC相中钙离子周围的第一配位壳的组织。结果表明，虽然这三个生物样品具有相同的化学成分，统称为“无定形碳酸钙”，但它们之间在结构上是不同的。这些差异可能归因于这些生物物质形成的不同模式，并可能解释它们已知的稳定性差异。

2001

使用常规x射线旋转阳极源在毫秒时间尺度上的核酸碎片:应用于蛋白质- dna足迹
海恩·A，哈芬·J，克拉·I，奥里翁·I，萨吉·I。 (2001) 核酸研究。 29， 24日, 摘要

. oh自由基的核酸碎片(足迹)常被用作探测核酸结构和核酸-蛋白质相互作用的工具。这种方法已被证明是有价值的，因为它提供了单碱基对分辨率的结构信息。该领域最近的发展介绍了“同步加速器x射线足迹”方法，该方法使用高通量x射线源在几十毫秒内产生核酸的单碱基对碎片。我们开发了一种补充方法，利用传统旋转阳极机产生的x射线，其中核酸足迹可以通过短至100-300毫秒的x射线曝光产生。我们的理论和实验研究表明，x射线对核酸的有效切割取决于样品的制备、x射线源的能量和束强。此外，利用该实验装置，我们证明了在亚秒级时间尺度上进行x射线足迹绘制蛋白质- dna保护画像的可行性。
离子阱谐振腔中的离子运动同步
裴德森，斯特拉瑟，瑞玲，欧柏尔，拉帕波特，吕迪奇，萨吉，扎夫曼。 (2001) 物理评论快报。 87年, 5，摘要

利用一种新型的离子阱，我们证明了在特殊条件下，在两个静电反射镜之间振荡的带电粒子包的长度将保持恒定。这种效应可以从相位同步的角度来理解，其中，以一种相当反直觉的方式，离子之间的排斥库仑相互作用实际上将包结合在一起。讨论了该效应在质谱分析中的应用。
人基质金属蛋白酶-2 (MMP-2)与高选择性机制抑制剂结合的x射线吸收研究-与酶的潜在和活性形式的比较
柯菲德、柯特拉、杰瓦西、布朗、伯纳多、傅瑞曼、莫巴舍利、萨吉。 (2001) 生物化学杂志。 276年, 20. p . 17125 - 17131 摘要

恶性肿瘤表达高水平的锌依赖性内肽酶，称为基质金属蛋白酶(MMPs)，它被认为通过水解细胞外基质的成分促进肿瘤转移和血管生成。在这些酶中，明胶酶A (MMP-2)和B (MMP-9)特别与恶性过程有关，因此，它们一直是旨在阻断其活性的药物的靶点。因此，了解它们的分子结构是合理设计抑制剂的关键。在此，我们对人全长MMP-2的潜伏、活性和抑制状态进行了x射线吸收光谱分析，并报道了酶激活和抑制时锌离子位点的结构变化。我们还研究了MMP-2与SB-3CT复合的分子结构，SB-3CT是最近报道的一种新型基于机制的合成抑制剂，被设计为对明胶酶具有高度选择性(1)。研究表明SB-3CT直接结合MMP-2的催化锌离子。有趣的是，这种抑制剂与催化锌结合的新模式使活性位点金属离子周围的构象环境恢复到原酶的构象环境。
由DbpA(一种DEAD盒解旋酶)在单分子分辨率下通过原子力显微镜显示双RNA的解开活性
韩芳，欧梅丽娅，史华，斯坦伯格，方思齐，西吉。 (2001) 美国国家科学院院刊。 98年, 9日, p . 5007 - 5012 摘要

大肠杆菌DbpA蛋白在其DEAD box RNA解旋酶亚类中是独特的，因为它对23S rRNA的肽基转移酶中心具有atp酶特异性活性。尽管它对各种底物具有显著的atp酶活性，但其RNA解旋酶活性仍有待进一步研究。在此，我们通过生化分析和原子力显微镜显示，DbpA表现出atp刺激的RNA双工解开活性，而不管其主要序列如何。这项工作提出了通过单分子可视化方法来研究DEAD box蛋白的作用的尝试。我们的原子力显微镜图像使我们能够直接观察到DEAD盒解旋酶在长链双链RNA上的展开反应。具体来说，我们可以区分在没有ATP的情况下DbpA与RNA结合，以及在ATP存在的情况下，DbpA通过双链RNA进展后形成y形中间体。最近的研究对DbpA和DEAD box蛋白作为RNA解旋酶的指定提出了质疑，然而，积累的证据和本文报道的结果表明，这些蛋白质确实是在许多方面类似于DNA解旋酶的解旋酶。
布罗基温厌氧菌醇脱氢酶捕获酶-底物复合物的时间依赖性XAS研究。
柯菲德，弗兰克尔，萨吉。 (2001) 同步辐射杂志。 8， p . 978 - 980 摘要

随着生物技术革命的到来，对蛋白质结构-功能关系的理解有了显著的进步。许多金属酶系统尚未实现的一个目标是描述结构的动态变化，这些变化连接晶体学提供的静态端点。本文报道了布氏温厌氧菌(TbADH)金属酶醇脱氢酶与其底物络合的边缘谱和EXAFS谱。酶-底物复合物在不同时间通过快速冷冻被捕获，跟随它们的酶活性。我们的edge和EXAFS分析都揭示了TbADH活性部位结构随时间的变化。
在医疗应用中使用EGS4代码系统的x射线同步加速器束的模拟
李丽娟，钟志刚，李志刚，李志刚，李志刚，李志刚。 (2001) 先进的蒙特卡罗辐射物理，粒子输运模拟和应用。 p . 93 - 98 摘要

x射线同步加速器束通常用于生物和医学研究。来自同步加速器光束的强极化低能光子的可用性为生物材料提供了高剂量的转移。EGS4代码系统包括光电子角分布、磁场内电子运动和LSCAT包，被发现是同步加速器产生的x射线模拟的合适蒙特卡罗代码。LSCAT包是1995年为EGS4代码开发的，用于包含模拟线偏振、束缚康普顿和非相干散射函数的例程。使用EGS4蒙特卡罗代码作为同步加速器低能x射线源的熟练模拟代码系统，演示了三个医疗应用。

2000

来自中性粒细胞的潜在和活性天然明胶酶B的催化活性位点的结构表征
柯菲德，范登·斯蒂恩·邓斯普，范·弗兰克尔，程芳，蒋海华，奥普德纳克，萨吉。 (2000) 生物化学杂志。 275年, 44岁的 p . 34335 - 34343 摘要

基质金属蛋白酶是在多种正常和病理过程中对细胞外基质大分子组分的分解代谢起主导作用的内肽酶。人明胶酶B是一种依赖锌的蛋白酶，是参与炎症、组织重塑和癌症的基质金属蛋白酶家族的成员。我们对天然和活化的人明胶酶b进行了x射线吸收光谱、原子发射和量子力学研究。我们的结果表明，天然酶含有一个催化锌离子，这是催化的核心。此外，当酶活化时，催化锌位点发生构象变化，导致锌离子周围的键距离扩大，一个硫被氧取代。有趣的是，量子力学计算表明，催化锌离子上的氧结扎对氨基酸残基上的氧的结合具有更大的亲和力，而不是来自外部水分子。这些结果表明，催化锌离子在底物结合和催化两方面都起着关键作用。
静电离子束阱中的傅立叶变换飞行时间质谱分析
林玲，裴德生，许柏，M. Rappaport, Witte P.， Bhushan K.， Altstein N.， Rudich Y.， Sagi I. & Zajfman D.。 (2000) 分析化学。 72年, 17， p . 4041 - 4046 摘要

本文报道了静电离子束阱作为质谱仪的应用，该仪器与光学谐振器类似;离子被困在聚焦镜之间。储存时间受残余气体压力的限制，最长可达数秒，导致离子夜间路径较长。在无场区采用无损图像电荷检测来监测离子束在反射镜之间的振荡，并通过傅里叶变换获得质谱。工作原理是通过测量被困的Ar+和Xe+粒子的质谱来证明的，这些粒子是由标准电子撞击离子源产生的。此外，从脉冲MALDI离子源中获得了较重的PEG(n)Na(+)和缓激肽离子的质谱。长离子飞行路径，结合质量无关的电荷检测，使该系统对大分子的研究特别有趣。
来自brokii热厌氧菌的抑制醇脱氢酶的光谱研究:催化中间态的提议结构
克莱菲尔德，弗兰克尔A，博金O，爱森斯坦M，布鲁姆菲尔德V，伯斯坦Y. &萨吉I。 (2000) 生物化学。 39岁, 26日, p . 7702 - 7711 摘要

温厌氧菌brokii醇脱氢酶(TbADH)以NADP(+)为辅助因子，催化仲醇可逆氧化生成相应的酮。酶的活性位点含有一个由四个蛋白质残基四面体配位的锌离子。酶促反应导致三元酶-辅因子-底物复合物的形成;催化氢化物离子转移被认为是在三元配合物的底物和辅因子之间直接发生的。虽然TbADH和其他醇脱氢酶及其配合物的晶体学数据是可用的，但它们的作用方式仍有待确定。锌离子对于催化作用是必不可少的，这一点已经得到了坚定的证实。然而，对于金属离子与活性反应中间体在催化过程中的配位环境，目前尚无明确的共识。我们结合x射线吸收、圆二色(CD)和荧光光谱，结合结构分析和建模研究，研究了与过渡态类似物抑制剂结合的TbADH三元配合物。我们的结构和光谱研究表明，TbADH中催化锌位点的配位球在与抑制剂结合时发生构象变化，并在锌离子处形成五配位配合物。这些研究首次提供了细菌ADH与底物类似物结合的活性位点结构。 Here, we suggest the active site structure of the central intermediate complex and, more specifically, propose the substrate-binelin. (C) site in TbADH.
生物“无定形”碳酸钙相结构的x射线吸收光谱研究
李伟文，李志刚，李志刚，李志刚。 (2000) 化学学会学报-道尔顿汇刊。 2000年, 21， p . 3977 - 3982 摘要

无定形碳酸钙是由数量惊人的生物形成的，记住它是多么不稳定。生物体使用无定形碳酸钙作为离子的临时存储场所，作为转化为更稳定的晶体碳酸钙多晶态的前体相，或以稳定的形式用于机械目的。这里检查了一个实现后一种功能的例子;所谓鹿角状的针状体是由粗皮鞘形成的。这些针状体由含有16% (w/w)水和14摩尔%磷酸盐的无定形碳酸钙组成。对针状体中钙k边的详细x射线吸收光谱(XAS)研究表明，第一个配位壳具有7 / 8个氧原子，第二个配位壳具有4 / 5个碳原子。以单水方解石为模型得到最佳拟合，符合微膨胀的水化结构。值得注意的是，这些针状体的XAS光谱与先前报道的植物膀胱石无定形碳酸钙的XAS光谱有很大不同。这提出了一种有趣的可能性，即生物成因的非晶相在结构上彼此不同，而这种差异可以解释它们不同的形成模式和功能。

1999

ADP-vanadate-Mg(II)与cf1 - atp酶结合形成的五配位钒起过渡态抑制剂的作用
萨吉，霍奇曼，邦克，卡梅丽，卡梅丽。 (1999) 同步辐射杂志。 6, p . 409 - 410 摘要

通过x射线吸收光谱研究了钒酸盐的结构，钒酸盐是一种磷酸盐类似物，在紧密结合的ADP和二价阳离子的存在下作为cf1 - atp酶的过渡态抑制剂。ADP-vanadate-Mg(II)与CF1结合后，边缘前转变强度降低，k边缘的形状和能量发生变化。这些变化是由于钒的结构从四面体到五坐标三角双锥体几何结构的改变。边缘形状和能量的模拟和EXAFS分析证实了存在与酶结合的五配位钒。这种结构类似于CF1合成和水解ATP过程中磷酸盐的过渡态。

1998

x射线吸收测定钒酸盐与叶绿体cf1 - atp酶单位点结合的结构功能关系
萨吉，霍奇曼，邦克，卡梅丽，卡梅丽。 (1998) 光合作用的研究。 57岁的 3. p . 275 - 285 摘要

通过x射线吸收光谱研究了钒酸盐的结构，钒酸盐是一种磷酸盐类似物，被认为在紧密结合的ADP和二价阳离子的存在下起作用，作为cf1 - atp酶的过渡态抑制剂。分析钒k边用于确定cf1 - atp酶中结合到单一位点的钒酸盐结构，其中含有一个紧密结合的ADP。在Mg2+离子的作用下，钒酸盐与CF1结合后，1s-3d边缘前跃迁强度降低，边缘区域另外两个肩的形状发生改变。这些变化是由于钒的结构从四面体转变为五坐标三角双锥体几何结构。通过比较adp -钒酸盐配合物的边缘前峰强度，以及晶体学解析的模型化合物支持了cf1结合的钒酸盐结构。V-51核磁共振测量被用于验证adp -钒酸盐配合物的五配位结构，用作x射线吸收研究的模型。测定了钒酸盐和MgADP对单个和多个位点活性的抑制作用。在MgADP存在时，钒酸盐对cf1 - atp酶活性的抑制降低了90倍以上。抑制在单一和多种活性模式下的差异特异性被观察到。这表明adp -钒酸盐作为具有近似三角双锥体几何的五配位钒与酶的活性位点结合。 This structure is analogous to the proposed transition state of the phosphate during the synthesis and the hydrolysis of ATP by CF1.

1997

x射线吸收法测定光系统I中氧化还原诱导的铁硫团簇F-x的结构变化
薛晓明，曾敏，曾晓明，何志刚，曾敏。 (1997) 物理学报A。 91年, 5， p . 871 - 875 摘要

测量了含F-x的光系统I核心蛋白、低电位铁硫团簇的x射线吸收光谱。在还原和氧化形式下，得到了铁k边的x射线吸收。观察到0.5 eV的边缘位移和x射线吸收近边缘结构的变化。F-x边缘形状的一些改变被解释为F-x中铁-硫团簇在还原时的结构变化。
嗜盐和嗜热核糖体的结晶学、生物化学和遗传学
阿格蒙一世、巴特尔斯、巴珊一世、班尼特一世、伯科维奇一世、博德克尔一世、德宾一世、爱森斯坦一世、弗兰切斯基一世、汉森一世、哈姆斯一世、扬恩一世、克伦博尔兹一世、列文一世、马勒穆德一世、莫朗一世、佩雷茨一世、萨吉一世、施伦岑一世、沙伦一世、蒂格森一世、沃克曼一世、温斯坦一世、约纳特一世。 (1997) 超分子结构与功能． Pifat-Mrzljak g (eds)。 p . 155 - 185 摘要

1996

核糖体晶体学:从晶体生长到初始相
Thygesen J.， Krumbholz S.， Levin I.， Zaytzev-Bashan A.， Harms J.， Bartels H.， Schlünzen F.， Hansen H.， Bennett W.， Volkmann N.， Agmon I.， Eisenstein M.， Dribin A.， Maltz E.， Sagi I.， Morlang S.， Fua M.， Franceschi F.， Weinstein S.， Böddeker N.， Sharon R.， Anagnostopoulos K.， Peretz M.， Geva M.， Berkovitch-Yellin Z. & Yonath A.。 (1996) 晶体生长杂志。 168年, 1， p . 308 - 323 摘要

从嗜盐和嗜热细菌的大和小核糖体亚基晶体中收集的结构因子振幅，应用同构置换法在低分辨率和中分辨率下确定了初步相。衍生化是用密集的重原子团簇进行的，要么通过浸泡，要么通过结晶前的特定共价结合。由此产生的初始电子密度图包含与相应粒子的预期尺寸相当的特征。这些图的排列已经与电子显微镜在嵌入的三维晶体的阳性染色薄片中观察到的图案进行了比较，以及与由从头计算得到的相集进行了比较。为了达到更高分辨率的分阶段，目前正在拟订在选定地点对相对较小的密集金属团簇进行多点结合的程序。潜在位点通过诱变或化学修饰被插入，以促进与大的嗜盐性核糖体和小的嗜热性核糖体亚基的簇结合，从而产生迄今为止核糖体获得的最高分辨率的衍射晶体，分别为2.9和7.3埃。为此目的，已经对这些核糖体颗粒的表面进行了表征，并找到了所选核糖体蛋白定量可逆分离的条件。相应的基因被克隆，测序，突变引入反应侧基(主要是半胱氨酸)和过表达。为了帮助解释预期的电子密度图，从H50S中分离出亚核糖体稳定复合物。其中一种复合物由两种蛋白质组成，另一种由rRNA的一段延伸和一种蛋白质组成。 For exploiting the exposed parts of the surface of these complexes for heavy atom binding and for attempting the models reconstructed from tilt series of crystalline arrays of ribosomal partic
功能、遗传学、生化、显微和晶体学研究的结合导致了从核糖体晶体中收集的数据在中间分辨率的初始阶段
Franceschi F.， Weinstein S.， Sagi I.， Peretz M.， Werinrich V.， Morlang S.， Anagnostopoulos K.， Boeddeker N.， Geva M.， Levin I.， Agmon I.， berkovich - yelin Z.， Choli T.， Tsiboli P.， Schluenzen F.， Hanson H.， Bartels H.， Bennett W.， Volkmann N.， Thygesen J.， Harms J.， Zaytzev-Bashan A.， Krumbholz S.， Sharon R.， Dribin A.， Maltz E. & Yonath A.。 (1996) 生物结构与动力学． p。25-41 摘要

1995

核糖体晶体学的一个里程碑:中级分辨率初步电子密度图的构建
Schlunzen F.， Hansen H.， Thygesen J.， Bennett W.， Volkmann N.， Levin I.， Harms J.， Bartels H.， Zaytzev-Bashan A.， berkovitch - yelin Z.， Sagi I.， Franceschi F.， Krumbholz S.， Geva M.， Weinstein S.， Agmon I.， Boddeker N.， Morlang S.， Sharon R.， Dribin A.， Maltz E.， Peretz M.， Weinrich V. & Yonath A.。 (1995) 生物化学与细胞生物学-生物化学与细胞生物学。 73年, 11 - 12, p . 739 - 749 摘要

通过同构置换法，在中等分辨率下构建了来自嗜盐和嗜热源的大小核糖体颗粒的初步电子密度图。这些图所包含的特征在尺寸上与相应粒子的预期尺寸相当，并且它们的排列与通过从头算程序获得的格式以及通过电子显微镜在晶体薄片中观察到的图案一致。为了相位分辨率更高的数据，正在开发一种程序，通过在选择的位置用相当小而密集的簇对核糖体颗粒进行特定标记来衍生化。潜在的结合位点通过位点定向突变或化学修饰插入，以促进在嗜盐性大核糖体颗粒和嗜热性小核糖体颗粒表面的尘埃结合，从而产生衍射到最高分辨率的晶体(分别为2.9和7.3埃(1埃= 0.1 nm))。为此目的，正在对这些核糖体颗粒的表面进行表征，并正在开发定量分离所选核糖体蛋白并将其纳入核心颗粒的程序。这些蛋白质的基因被克隆，测序，突变引入反应侧基，主要是半胱氨酸，并过度表达。同时，从嗜盐核糖体中分离出两个原位小而稳定的配合物。目前正在开发大量生产这种晶体的程序。由核糖体晶体阵列及其大亚基在低分辨率下重建的模型，正被用于x射线振幅的初始低分辨率相位。对这些模型的解释刺激了复合物的设计和结晶，这些复合物模拟的功能状态比分离核糖体获得的质量更高。 These models also inspired modell
核糖体晶体学-核糖体表面修饰的尝试
萨吉一世、温里奇五世、列文一世、格洛兹C.、拉斯契弗M.、梅拉默德M.、弗朗切斯基F.、温斯坦S.和约纳特A.。 (1995) 生物物理化学。 55岁, 2日, p。31-41 摘要

生长出各种核糖体颗粒的晶体，衍射最佳分辨率为2.9埃。在低温条件下，利用强同步辐射对晶体进行冲击冷冻，得到晶体学数据。为了获得相信息，从十一金和四铱团簇中制备了单功能试剂，通过将它们附着在化学反应手柄上，专门用于巯基部分。重原子衍生物是通过在结晶之前将未金簇与暴露的巯基进行特定和定量的结合而制备的。为了在嗜盐和嗜热核糖体颗粒上创建潜在的结合位点，从而产生我们最好和最有趣的晶体，使用遗传和化学程序插入暴露的反应性部分。为了为这些插入选择适当的位置，核糖体颗粒的表面通过直接化学测定暴露的氨基和巯基来绘制。

1994

含硫钴胺素。x射线吸收光谱表征
舒林，西吉，钱斯。 (1994) 生物化学。 33岁的 20. p . 6310 - 6315 摘要

含硫钴胺素被认为在胞内氰钴胺素通过Co(I)中间体转化为其辅酶形式的过程中具有特殊作用。谷胱甘肽基钴胺素作为钴胺素辅酶的可能前体尤其有趣[Wagner et al. (1969) Ann。纽约大学科学学院112,580;Pezacka等人(1990)生物化学。Biophys。第169,443条]。最近的核磁共振数据[Brown et al. (1993) Biochemistry 32,8421]强烈支持谷胱甘肽通过谷胱甘肽基钴胺中的硫原子与钴配合的假设。在这项研究中，三含硫钴胺素衍生物(谷胱甘肽基钴胺素，亚砜钴胺素和半胱氨酸钴胺素)已被x射线吸收光谱表征。我们给出了这些化合物中硫配位的证据，并给出了相应的结构信息。含硫钴胺素的Co-N-eq距离非常接近(1.90 +/- 0.01埃)，Co-S和Co-N-ax距离也相似(Co-S: 2.28-2.35埃和Co-N-ax: 2.13-2.16埃)，在预期范围内。 The X-ray edge positions for the sulfur derivatives shift to lower energies with respect to cyanocobalamin. This indicates strong electron donation from the sulfur to the cobalt and suggests that the effective charge on the cobalt ion in sulfur cobalamins is largely reduced from +3.
嗜盐核糖体的晶体学、生化和遗传学研究
弗朗切斯基，萨吉，波德克，埃弗斯，阿恩特，保罗克，哈森班克，拉斯契夫，格洛兹，皮夫克，穆西格，温斯坦，尤纳。 (1994) 系统与应用微生物学“，” 16日, 4， p . 697 - 705 摘要

结晶化了marismortui的核糖体颗粒。来自大核糖体亚基的grotvn晶体衍射分辨率可达2.9埃，晶体数据质量合理。功能性核糖体复合物结晶的尝试正在进行中，受益于从极端嗜热细菌(Thermus thermophilus)的核糖体晶体中获得的经验。为了获得相信息，从一个非金簇中制备了一种单功能试剂，通过将其附加到一个化学反应手柄，专门用于巯基部分。重原子衍生物是通过在结晶之前将该簇与暴露的巯基结合而制备的。嗜盐核糖体颗粒的核心，缺乏四种核糖体蛋白，用二恶烷制备。所有分离的蛋白质都能完全重组。然而，阻断其中一个(HmaL11)的-SH基团，阻止了其与核心颗粒的结合。由此得到的贫50S亚基与原生50S亚基在相同的条件下结晶，并表现出明显的同构现象。部分r蛋白的大部分基因被克隆。 These are being used for sequencing as well as for providing new locations for binding heavy atom clusters by genetic insertion of cysteines on the ribosomal surface, according to accessibility data, obtained either chemically or by limited proteolysis. A nucleoprotein complex of protein HmaL1 and a fragment of the 23S rRNA was isolated from ribosomes. Chimeric complexes were reconstituted with E. coli ribosomal components, indicating rather high homolgy, despite the evolution distance.

1993

原核核糖体的原子分解:晶体学、遗传和生化研究
Franceschi F.， Weinstein S.， Evers U.， Arndt E.， Jahn W.， Hansen H. A.， von Böhlen K.， berkovitch - yelin Z.， Eisenstein M.， Agmon I.， Thygesen J.， Volkmann N.， Bartels H.， Schlünzen F.， Zaytzev-Bashan A.， Sharon R.， Levin I.， Dribin A.， Sagi I.， Choli-Papadopoulou T.， Tsiboli P.， Kryger G.， Bennett W. S.和Yonath A.。 (1993) 翻译装置:结构，功能，调节，进化．萨勃拉曼尼安，魏特曼-李伯德，弗朗切斯基，聂浩斯，艾德曼，编著。马萨诸塞州波士顿:。 p . 397 - 410 摘要

这里报道的研究是由已故的H.G.威特曼教授发起和启发的。从这个项目的早期阶段开始，当人们普遍认为确定核糖体分子结构的最初步骤都是不可能的，直到他的最后几天，威特曼教授都积极参与实验设计和实际研究。我们毫不怀疑，如果没有他的动机、乐观、指导和支持，这个项目就不可能达到目前的阶段。

1992

一种逆转录病毒的扩展x射线吸收精细结构研究:马传染性贫血病毒半胱氨酸阵列与锌协调。
蔡文敏，薛琪，魏文敏，傅立强，许令娥，陈娥，毕志伟，韩德胜，刘志强，刘志强，刘志强，刘志强，刘志强。 (1992) 美国国家科学院学报-生物科学。 89年, 21， p . 10041 - 10045 摘要

锌指阵列已被确定为参与DNA识别的蛋白质的关键结构特征。参与病毒RNA结合的逆转录病毒核衣壳蛋白包含保守的富半胱氨酸阵列，已被建议与锌配合。我们从完整的病毒制剂中提供了金属蛋白结构数据，验证了这一假设。利用扩展x射线吸收精细结构(EXAFS)对马传染性贫血病毒活性制剂进行了表征，并与已知配位的肽进行了比较，结合现有的生化和遗传数据，确定了锌的Cys3His1配位环境。Zn-S距离的平均值为2.30(1)A, Zn-N距离(到组氨酸)的平均值为2.01(3)A。
(非烷基)钴胺素反式效应的程度:空间位阻效应控制钴氮与5,6-二甲基苯并咪唑的距离
Sagi I. & Chance m.r。 (1992) 美国化学学会杂志。 114年, 21， p . 8061 - 8066 摘要

虽然一些(非烷基1)钴胺素被认为是人类营养所必需的，为合成烷基钴胺素辅酶提供了起始材料，但它们的结构要么不可用，要么非常古老和不可靠。'*2我们使用扩展x射线吸收精细结构(EXAFS)光谱展示了甲基钴胺素，氰钴胺素和水钴胺素溶液中的钴配体距离信息。我们检查了甲基钴胺素作为对照，以验证我们准确分配钴配体距离的能力，因为这种化合物具有已知的x射线~结构。~氰钴胺素和水钴胺素的结构与5,6-二甲基苯并咪唑(DMB)配体的钴配体键距离显著且出乎意料地长，为2.14-2.15 * 0.03 a，而与CN和H20的钴配体键距离在1.90 - 0.03 a的预期范围内。合理地认为CN和H20的结构反式效应较弱;因此，相对较长的Co-N(DMB)键一定是DMB配体与corrin赤道配体之间空间排斥作用的结果。
在逆转录病毒中检测到核衣壳锌指:完整病毒的EXAFS研究和HIV - 1核衣壳蛋白的溶液态结构
萨莫斯，韩德胜，钱斯，南特，布雷克，佩雷兹‐阿尔瓦拉多，贝斯，苏德，苏德，阿瑟，西吉，黑尔。 (1992) 蛋白质科学。 1， 5， p . 563 - 574 摘要

所有逆转录病毒核衣壳(NC)蛋白都含有一个或两个不变性3Cys?1他的数组(CCHC = C?X2?C?X4?H?X4?C;C = Cys, H = His, X =可变氨基酸)，对RNA基因组包装和传染性至关重要，并被认为具有锌的功能?绑定域名。虽然这些阵列能够在体外结合锌，但锌配位的生理相关性还没有被牢固地建立起来。我们得到了锌?边扩展X?射线吸收精细结构(EXAFS)光谱对完整的逆转录病毒，以确定是否病毒?结合锌存在于一个独特的配位环境中，其数量与CCHC阵列(Bess, j.w.， Jr.， Powell, p.j.， Issaq, h.j.， Schumack, l.j.， Grimes, m.k.， Henderson, l.e.， & Arthur, l.o.， 1992, J. Virol. 66, 840?847)的化学计量。得到的病毒EXAFS谱与已知3Cys?1他的锌配位结构。这一发现与其他生化结果相结合，表明在成熟的逆转录病毒中，大多数病毒锌与NC CCHC阵列相协调。基于这些发现，我们扩展了对HIV?1 . NC蛋白和已确定其三种?维的解决方案吗?国家结构。艾滋病毒的CCHC阵列?1 NC exist as independently folded, noninteracting domains on a flexible polypeptide chain, with conservatively substituted aromatic residues forming hydrophobic patches on the zinc finger surfaces. These residues are essential for RNA genome recognition, and fluorescence measurements indicate that at least one residue (Trp37) participates directly in binding to nucleic acids in vitro. The NC is only the third HIV?1 protein to be structurally characterized, and the combined EXAFS, structural, and nucleic acid?binding results provide a basis for the rational design of new NC?targeted antiviral agents and vaccines for the control of AIDS.
形成一个方形的Co(I) B12中间体。酶催化的意义
Wirt M.， Sagi I. & Chance M.。 (1992) 生物物理期刊上。 63年, 2， p . 412 - 417 摘要

x射线边缘和扩展x射线吸收精细结构(EXAFS)技术为分析溶液中配合物的局部分子结构提供了强有力的工具。我们给出了Co(I) B12的EXAFS结果，证明了四坐标(扭曲)方-平面构型。Co(I)和Co(II) B12的EXAFS溶液的比较(以前收集的;Sagi等，1990。j。化学。Soc. 112:8639-8644)表明，在Co-N(赤道键)距离没有变化的情况下，调节Co-N到轴向5,6-二甲基苯并咪唑(DMB)的键可能是促进均裂与杂裂的关键机制。随着Co-C键均裂的发生，Co-N (DMB)键变得更强。然而，对于杂溶裂解的发生，早期的电化学研究(D. Lexa和J. M. Saveant, 1976。j。 Chem. Soc. 98:2652-2658) and recent studies of methylcobalamin-dependent Clostridium thermoaceticum (Ragsdale et al. 1987. J. Biol. Chem. 262:14289-14297) suggest that removal of the DMB ligand (before Co-C bond cleavage) favors formation of the four-coordinate square-planar Co(I) species while inhibiting formation of the five-coordinate Co(II) B12 complex. This paper presents the first direct evidence that formation of the Co(I) B12 intermediate must involve breaking of the Co-N (DMB) bond.

1991

通过x射线边缘光谱研究B12催化中间体的几何构象:钴(I) B12，钴(II) B12，和碱性腺苷钴胺素
魏文德，陈娥，李瑞敏，李瑞敏，蔡文敏。 (1991) 美国化学学会杂志。 113年, 14， p . 5299 - 5304 摘要

利用x射线边缘光谱研究了钴(1)和钴(I1) BI2中间体在溶液中的几何构象。边缘光谱的1s-3d和1s-4p + SD(安定)跃迁的集成有助于将较低价BI2中间体的相对边缘强度与已知结构的模型化合物进行直接比较。结果表明，B12在溶液中的钴(1)和钴(I1)形态分别为扭曲的方平面和扭曲的方金字塔结构。通过酸化生成的Base-off Co(II1)腺苷钴胺素被证明是一个扭曲的八面体，其中轴向的5,6-二甲基苯并咪唑(DMB)配体在低温下被水分子取代。Co(1) BI2具有分离的DMB轴配体的证明表明，这种键的裂解是由蛋氨酸合成酶催化的酶反应所必需的(Frasca等。生物化学1988,27,8458)。这种机制必须与参与均溶裂解的酶的机制不同，在均溶裂解中，EXAFS研究表明Co(I1) BI2物种从钴到DMB的键的加强(Sagi等。j。化学。Soc. 1990, 112, 8639)。移在钴吸收阈值(一阶导数谱的主峰)显示了特征的有效电荷对钴离子。Edge shifts to lower energy for the reduction of Co(II1) to Co(I1) to Co(1) cobalamins and cobaloximes follow a linear relationship between the absorption threshold position and the effective charge. The u donor effects of alkyl ligands bonded to cobalt are also evidenced by shifts in the threshold. A reduced positive charge for these compounds may be important in lowering thebarrier to formation of lower oxidation states upon cleavage of the cobalt-carbon bond.

1990

EXAFS催化辅酶B12中间体结构:Co2+ B12
陈娥，魏文敏，陈爱玲，李文敏，李文敏。 (1990) 美国化学学会杂志。 112， 24日, p . 8639 - 8644 摘要

BI依赖性酶反应的普遍性和重要性是众所周知的;然而，催化中间体的结构还不是很清楚。钴-碳键的均溶裂解发生在许多BI2酶反应中，因此还原的Co(II)形式的BI2被确定为重要的中间体。利用EXAFS光谱分析了氰钴胺素还原和腺苷钴胺素光解溶液中Co(1I) B,2的结构。这两种EXAFS结构非常相似，钴氮到环的平均距离为1.88 f 0.02 A，而钴氮到二甲基苯并咪唑配体的平均距离为1.99 f 0.03 A。此外，x射线边缘测量表明Co(I1) BIZ配合物为五坐标。我们的结果表明，当钴碳键断裂时，Co-Nd键变得更强，而Co-N的赤道距离变化很小。