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选择性起始密码子调控蛋白质双定位的机制及其在人类疾病中的意义
在真核细胞精巧的区室化结构中,蛋白质的精确定位是维持细胞功能的基础。然而细胞面临一个根本性难题:约三分之一的蛋白质需要跨越多个区室执行功能,例如DNA复制酶同时服务于细胞核和线粒体基因组,tRNA成熟酶需穿梭于不同区室。传统认知中,基因复制和可变剪接是产生定位差异的主要途径,但近年研究发现翻译起始阶段的起始密码子选择可能扮演着更关键的角色。为系统解析这一机制,Ly等人在《Molecular Cell》发表的研究中采用核糖体图谱技术精准绘制HeLa细胞的翻译起始位点。惊人发现是平均每个开放阅读框含有两个起始密码子,其中2500余个基因可产生N端延长或截短的异构体。通过DeepLoc2.1算法预测
来源:TRENDS IN Cell Biology
时间:2026-01-12
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通过原位工程改造合成酵母菌群,实现粗甘油及其副产物在跨物种代谢转化过程中生成可循环利用的生物能源
```html 技术成熟度 将含有大量有毒物质和杂质的工业废弃物(尤其是粗甘油)高效转化为可再利用的能源资源仍然是一个重大挑战,这主要是由于原料的异质性以及传统单一培养方式中的代谢限制。为了解决这些瓶颈,我们的研究建立了一种强大的“原位”合成酵母联合体系,能够稳定且连续地将粗甘油转化为异丙醇——一种具有战略重要性的液态有机氢载体。基于实验室规模的概念验证以及在受控生物反应器中的功能运行,该集成平台的技术成熟度(TRL)被评为3到4级。 为了实现工业化应用,还需要进一步优化中试规模的发酵过程,并开发具有成本效益的下游回收和纯化工艺。鉴于全球对可持续氢能物
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2026-01-12
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α-氯乙酰胺化合物(R)-SKBG-1对非特异性修饰的结构基础
重要性 DBHS蛋白由三个不同的、必需的基因编码,形成三个蛋白质家族。它们通过形成同源二聚体和异源二聚体来发挥其功能。在细胞中,这些二聚体参与mRNA剪接、DNA修复以及无膜细胞器的形成。最近,NONO被确定为前列腺癌细胞中小分子抑制剂的靶点。α-氯乙酰胺的处理会修饰NONO中特有的半胱氨酸残基,而其同源蛋白SFPQ和PSPC1中则没有这种修饰。在这里,我们提供了α-氯乙酰胺与NONO共价结合的分子基础,并探讨了结合的对映体特异性。我们还证明了α-氯乙酰胺可以同时作用于NONO的同源二聚体和异源二聚体,并且两个结合位点都被同等程度地修饰。最后,我们表明α-氯乙
来源:Cell Chemical Biology
时间:2026-01-12
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综述:微生物组调控的肿瘤免疫疗法:当前应用与未来前景
杨曦|刘宇|苗凯安上海交通大学口腔医学院,国家口腔医学中心,国家口腔疾病临床研究中心,上海口腔医学重点实验室,上海口腔研究所,中国上海200011摘要癌症免疫疗法已经彻底改变了肿瘤学领域,但其治疗效果仍然存在差异,并且经常受到原发性或获得性耐药性的限制。越来越多的证据表明,肿瘤内和肿瘤外的微生物群对抗肿瘤免疫具有关键调节作用,影响免疫疗法的临床反应和免疫相关不良事件(irAEs)。微生物群通过多种机制调节肿瘤免疫微环境,包括微生物相关分子模式、微生物代谢物和外膜囊泡,这些因素作用于肿瘤细胞或免疫细胞。这些发现促进了基于微生物组在肿瘤学中的应用发展,从预测性生物标志物到治疗干预措施,如工程细菌、
来源:Seminars in Cancer Biology
时间:2026-01-12
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综述:整合空间组学与人工智能:利用组学数据和AI变革癌症研究
空间组学与人工智能在癌症研究中的整合与应用1. 引言癌症研究正经历一场由空间组学(Spatial Omics, SO)和人工智能(Artificial Intelligence, AI)共同驱动的变革。空间组学技术,特别是空间转录组学(Spatial Transcriptomics, ST)和空间蛋白质组学(Spatial Proteomics, SP),能够保留分子信息在组织原位的空间分布,从而以前所未有的分辨率揭示肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)的细胞组成、空间组织及其相互作用。然而,这些技术产生的高维、复杂数据集对传统分析方法构成了巨大挑战。人工智能,
来源:Seminars in Cancer Biology
时间:2026-01-12
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核糖体工程产生的“超级益生菌”细菌
日本信州大学的研究人员利用核糖体工程技术引入了影响鼠李糖乳杆菌GG (LGG)蛋白质合成机制的突变。这些突变的LGGs表现出表面蛋白表达的改变,包括所谓的“月光蛋白”的增加。这些突变体更强烈地附着在肠道细胞上,并诱导免疫细胞的增强激活,使它们成为“超级益生菌”。这项研究证明了RE的效用-一种廉价,低风险,快速的技术-用于增强益生乳酸菌。保持健康的肠道菌群是整体健康的重要组成部分。乳酸菌(LAB)是一类众所周知的微生物,可以抑制肠道致病菌,支持肠道健康。事实上,发酵乳制品在全球许多文化中都是健康饮食的一部分。现代益生菌食品和补充剂旨在最大限度地发挥乳酸菌的健康效益,而不像传统发酵食品那样具有可变
来源:Microbiology Spectrum
时间:2026-01-12
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综述:实体瘤中终末耗竭CD8+T细胞的生物学特性、生物标志物潜力及精准肿瘤学的转化工具
终末耗竭CD8+T细胞的生物学与定义细胞耗竭是CD8+T细胞在慢性抗原刺激下出现的一种功能失调状态。终末耗竭CD8+T细胞(Ttex)作为该谱系的终末阶段,具有独特的表型、功能和空间特征。Ttex通常表现为持续高表达抑制性受体(如PD-1、TIM-3、LAG-3),并丧失转录因子TCF1。其关键调控因子胸腺细胞选择相关高迁移率族盒蛋白(TOX)对建立和稳定耗竭状态至关重要。与保留自我更新和增殖能力的祖细胞样耗竭T细胞(Tpex)不同,Ttex表现出不可逆的表观遗传重塑和显著的代谢受损,线粒体功能失调和脂质过氧化使其对铁死亡敏感。尽管功能受限,Ttex仍保留部分细胞毒性潜力。Ttex在实体瘤中的
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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综述:靶向肠道中性粒细胞可塑性:天然产物的双向调控策略
1 引言肠道免疫系统在维持全身稳态和防御病原体入侵中至关重要。中性粒细胞作为先天免疫的主要效应细胞,是应对组织感染和炎症的关键。近年来研究揭示了其在肠道内具有显著的可塑性和功能异质性,超越了单纯的先天防御角色。当前针对肠道疾病的一线疗法在调节中性粒细胞功能方面往往缺乏精确性。相比之下,天然产物,包括生物碱、多糖、多酚、醌类、苷类以及微生物群衍生代谢物,因其能够实现多靶点和双向免疫调节的能力而展现出独特优势。这些化合物靶向中性粒细胞的活化、迁移、中性粒细胞胞外陷阱(NETs)形成、细胞因子释放、氧化应激和能量代谢等过程。本综述旨在系统审视肠道中性粒细胞的异质性和功能多样性,重点阐述其与周围微环境
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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综述:单细胞分辨率下解码卵巢癌的炎症调控
引言卵巢癌(OC)是妇科恶性肿瘤中死亡率最高的疾病,其核心临床困境在于早期症状隐匿、腹膜转移率高及化疗耐药频发。慢性炎症被证实与OC发生发展密切相关,例如子宫内膜异位症患者OC风险增加2.5倍。传统群体水平研究难以捕捉细胞异质性,而单细胞技术(如scRNA-seq、空间转录组学)的出现,为解析OCME中炎症调控机制提供了高分辨率工具。单细胞技术解析OCME双微环境的病理重塑OCME由细胞外基质(ECM)和基质细胞(如癌细胞、CAFs、免疫细胞)构成,其独特之处在于相互连接的腹膜-腹水双微环境。正常卵巢-腹膜微环境通过上皮细胞分泌IL-6、IL-1等因子维持免疫平衡。OC发生后,单细胞技术揭示双
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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单细胞与转录组整合分析揭示乳腺癌与甲状腺癌的共享发病机制及预后生物标志物
背景乳腺癌(BC)与甲状腺癌(TC)是两种激素相关恶性肿瘤,流行病学证据显示二者存在显著共病性,但其共同分子机制尚不明确。本研究旨在通过整合单细胞与bulk转录组数据,系统揭示BC与TC的共享发病机制,并鉴定共同的预后生物标志物与治疗靶点。方法研究整合了GSE228499(BC)和GSE232237(TC)单细胞数据集及多个bulk RNA-seq数据集(包括TCGA-BRCA/THCA)。采用Seurat进行质控和聚类分析,Harmony算法进行批次校正。通过LIMMA包识别差异表达基因(DEGs),并进行GO、KEGG和GSEA富集分析。利用CopyKAT推断染色体非整倍性,NMF解析基因
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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综述:Toll样受体与前列腺癌的最新进展:十年进展与新见解
Toll样受体:先天免疫中首个被识别的模式识别受体家族Toll样受体(TLR)作为先天免疫的核心模式识别受体,通过识别病原相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs)激活下游信号。人类目前已发现10种TLR,其中TLR1/2/4/5/6定位于细胞膜,识别细菌成分如脂多糖(LPS);TLR3/7/8/9位于内体腔,主要识别病毒核酸。TLR激活后通过髓样分化因子88(MyD88)或TIR结构域衔接蛋白(TRIF)适配蛋白触发NF-κB、干扰素调节因子(IRF)等通路,调控炎症因子和I型干扰素产生。TLR在前列腺癌中的表达与功能前列腺癌细胞与肿瘤微环境中的免疫细胞均表达TLR,形成复杂
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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综述:肠道微生物群在调节结直肠癌干扰素介导的程序性细胞死亡中的作用与机制
2 肠道微生物群在结直肠癌免疫微环境中的调节作用结直肠癌的发生发展不仅受宿主基因突变和免疫细胞浸润状态的影响,更受到肠道微生物群稳态与失调的深刻调控。研究表明,肠道微生物群通过代谢产物、信号分子以及与免疫细胞的相互作用,深刻塑造着肿瘤免疫微环境。保护性微生物群能够增强干扰素信号通路,促进免疫原性程序性细胞死亡,从而激活有效的抗肿瘤免疫。相反,致癌微生物群则抑制干扰素反应,破坏免疫监视,驱动免疫逃逸和耐药性。2.1 肠道微生物群人体微生物组是一个包含约1014个微生物的动态生态系统,其中细菌在数量和功能上占据主导地位。肠道微生物群主要定植于胃肠道,尤其在结肠密度最高,参与宿主的消化、营养代谢、维
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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综述:关于结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)中蛋白酪氨酸磷酸酶A(protein tyrosine phosphatase A)的研究进展
结核分枝杆菌蛋白酪氨酸磷酸酶A(PtpA)的功能与靶向治疗研究进展1. PtpA的结构特性与分泌机制PtpA作为低分子量磷酸酶家族成员,其三维结构研究揭示了关键功能区域。W环与P环形成的动态结构调控着催化活性位点,而第11位半胱氨酸的氧化状态直接影响酶活性。值得注意的是,不同分枝杆菌来源的PtpA存在高度同源性,其中牛分枝杆菌、副结核分枝杆菌和海洋分枝杆菌的PtpA在催化核心区域(包括D126和C11)的序列一致性达到98%以上。这种进化保守性提示PtpA在结核菌致病机制中具有核心地位。2. PtpA的多维度致病机制2.1 调控吞噬体成熟研究证实PtpA通过三重机制干扰吞噬体-溶酶体融合:首先
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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PTMRS模型:从翻译后修饰多组学视角解析结直肠癌肿瘤微环境并定位PDGFRB的生物学功能
背景结直肠癌(CRC)是全球第三大常见恶性肿瘤和第二大癌症死亡原因,尽管治疗手段不断进步,但患者预后仍存在高度异质性。翻译后修饰(PTMs)包括泛素化、磷酸化、乙酰化、甲基化和脂化等,通过调控蛋白质稳定性、定位和功能,在肿瘤发生、发展和转移中发挥关键作用。然而,现有研究多聚焦于单一PTM类型,且PTM信号很少被整合到CRC风险模型中。肿瘤微环境(TME)的组成显著影响肿瘤行为和治疗反应,但PTMs如何重塑CRC TME并调节细胞间通讯尚不清楚。材料与方法研究整合了癌症基因组图谱(TCGA)和基因型-组织表达(GTEx)数据集,筛选与预后相关的PTM相关差异表达基因(DEGs)。通过比较101种
来源:Frontiers in Immunology
时间:2026-01-12
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SYMPK与KIF20A和NUMA1相互作用,以协调纺锤体的组装并保护卵母细胞的减数分裂成熟过程
作者:陈蓓、周莫凡、王佳琪、肖金鑫、陈一荣、王金英、何文琳、宋天宝、罗金、谢青珍、刘聪单位:武汉大学人民医院生殖医学中心,中国湖北省武汉市430060摘要哺乳动物卵母细胞的成熟依赖于无中心体纺锤体的精确组装,其组装过程中的紊乱会导致非整倍体和发育失败。Sympkin(SYMPK)是一种3′端加工支架蛋白,在调控染色体动态方面具有新功能,但在卵母细胞中的作用尚未被充分研究。本研究探讨了SYMPK是否在减数分裂成熟过程中调控纺锤体动态和染色体稳定性。我们发现,在卵母细胞发生生殖泡破裂(GVBD)后,SYMPK会动态地与纺锤体微管相互作用。通过构建卵母细胞特异性的Sympk敲除小鼠,发现SYMPK的
来源:Journal of Genetics and Genomics
时间:2026-01-12
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腹侧被盖区刺激重塑决策策略:挑战传统奖赏预测误差理论的新证据
在神经科学领域,腹侧被盖区(VTA)作为多巴胺能神经元的聚集地,长期以来被视作奖赏系统的核心枢纽。自20世纪90年代起,主导理论认为VTA多巴胺神经元通过编码奖赏预测误差(reward prediction error)信号——即实际奖赏与预期奖赏之间的差异——来指导学习与决策,这一框架深刻影响了从动物实验到计算神经模型的诸多研究。然而,当这种理论应用于人类复杂行为障碍(如病理性赌博)时却显现出局限性。特别是在帕金森病治疗中,多巴胺受体激动剂(如罗匹尼罗和普拉克索)引发的冲动控制障碍发生率高达51%,凸显了厘清VTA功能机制的紧迫性。传统观点面临的最大挑战在于:如果VTA仅仅传递简单的奖赏信号
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线粒体逆行调控通路的进化与白色念珠菌代谢适应及致病性的关联研究
在真核细胞中,线粒体作为能量代谢的中心细胞器,其功能状态需要通过复杂的信号传导机制与细胞核进行沟通。这种被称为"逆行调控"的通信系统在维持细胞稳态中起着至关重要的作用。在酿酒酵母中,Rtg1和Rtg3转录因子组成的异源二聚体是逆行信号通路的核心组成部分,通过调控三羧酸循环相关基因的表达来响应线粒体功能异常。然而,随着对不同酵母物种研究的深入,科学家们发现这一调控系统在进化过程中可能发生了显著的功能分化。白色念珠菌作为一种重要的人类致病真菌,其代谢特性与酿酒酵母存在明显差异。与偏好发酵的酿酒酵母不同,白色念珠菌更倾向于有氧呼吸,且无法在不含完整线粒体DNA的情况下存活。这种代谢差异使得研究者对白
来源:Molecular Biology and Evolution
时间:2026-01-12
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siRNA引导链3'末端磷酸二酯骨架对RISC加载和靶标切割的关键作用研究
在RNA干扰(RNAi)技术飞速发展的今天,短干扰RNA(siRNA)已成为基因功能研究和疾病治疗的重要工具。然而,天然RNA易被核酸酶降解、易引发免疫反应且细胞摄取效率低等问题,严重限制了其临床应用。尽管化学修饰(如磷硫酰化、2'-O-甲基化)显著改善了siRNA的稳定性和药代动力学性质,但关于其三维结构中各个组分的确切功能,尤其是引导链3'末端区域在RNA诱导沉默复合物(RISC)加载和靶标切割中的作用,仍存在许多未解之谜。传统观点认为,引导链3'末端的核碱基通过与Argonaute 2蛋白的PAZ结构域发生π-π堆积和疏水相互作用,对RISC的初始组装至关重要。然而,近年来的结构生物学研
来源:Nucleic Acids Research
时间:2026-01-12
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基于微小RNA靶向策略实现AAV介导的小鼠脂肪组织与骨骼肌组织选择性基因表达
肥胖和肌肉疾病已成为全球健康的重要负担,其中骨骼肌功能障碍在两类疾病中均扮演核心角色。在肥胖中,肌肉代谢异常导致胰岛素抵抗和全身性炎症;而在肌肉疾病中,进行性肌肉退化会损害患者的活动能力和生活质量。理解这些疾病的分子机制对于开发有效疗法至关重要。腺相关病毒(AAV)载体作为临床前研究的强大工具,能够高效转导多种组织,适用于基因过表达、基因敲低乃至CRISPR/Cas9介导的基因调控等研究。然而,现有AAV衣壳在非靶器官(如心脏和肝脏)中的脱靶表达限制了其在组织特异性基因调控中的应用,尤其是针对骨骼肌和脂肪组织的精准靶向仍面临挑战。为突破这一瓶颈,研究人员探索了基于微小RNA(miRNA)的转录
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2026-01-12
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视网膜退行性疾病背景炎症加剧基因治疗相关葡萄膜炎的机制研究
随着基因治疗在遗传性视网膜疾病(IRD)领域的快速发展,腺相关病毒(AAV)载体已成为治疗视网膜色素变性(RP)等疾病的有力工具。然而,基因治疗相关葡萄膜炎(GTAU)作为主要不良反应,严重影响着治疗效果的安全性、有效性和持久性。临床观察发现,即使使用相同的AAV载体,不同视网膜疾病患者出现的炎症反应也存在显著差异,这提示我们:视网膜本身的免疫状态可能是决定GTAU发生的关键因素。为探究这一科学问题,牛津大学的研究团队在《Molecular Therapy: Advances》上发表了最新研究成果。他们创新性地采用两种不同进展速度的IRD小鼠模型——缓慢进展的X连锁RP模型(Rpgr-/y)和
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2026-01-12