Momordica antiviral protein 30 kD(MAP30)is a type Ⅰ ribosome-inactivating protein(RIP)with antibacterial,anti-HIV and antitumor activities but lacks the ability to target tumor cells.To in-crease its tumor-targeting ability,the arginine-glycine-aspartic(RGD)peptide and the epidermal growth factor receptor interference(EGFRi)peptide were fused with MAP30,which was named ELRL-MAP30.The efficiency of targeted therapy for triple-negative breast cancer(TNBC)MDA-MB-231 cells,which lack the expression of estrogen receptor(ER),Progesterone receptor(PgR)and human epidermal growth factor receptor-2(HER2),is limited.In this study,we focus on exploring the effect and mecha-nism of ELRL-MAP30 on TNBC MDA-MB-231 cells.First,we discovered that ELRL-MAP30 significant-ly inhibited the migration and invasion of MDA-MB-231 cells and induced MDA-MB-231 cell apoptosis.Moreover,ELRL-MAP30 treatment resulted in a significant increase in Bax expression and a decrease in Bcl-2 expression.Furthermore,ELRL-MAP30 triggered apoptosis via the Fak/EGFR/Erk and Ilk/Akt signaling pathways.In addition,recombinant ELRL-MAP30 can inhibit chicken embryonic angiogenesis,and also inhibit the tube formation ability of human umbilical vein endothelial cells(HUVECs),indica-ting its potential therapeutic effects on tumor angiogenesis.Collectively,these results indicate that ELRL-MAP30 has significant tumor-targeting properties in MDA-MB-231 cancer cells and reveals potential ther-apeutic effects on angiogenesis.These findings indicate the potential role of ELRL-MAP30 in the targeted treatment of the TNBC cell line MDA-MB-231.
铅(Pb)毒性是影响全球数百万人的公共卫生问题,临床研究发现脑膜瘤的重要危险因素是铅暴露.同时在脑膜瘤患者体内常能发现由NF2基因编码的Merlin蛋白缺失.但是铅暴露如何调节脑膜瘤细胞的发生发展目前研究仍无定论.本研究旨在分析铅暴露对脑膜瘤细胞的增殖、细胞体积、迁移侵袭能力的影响以及其潜在分子机制.结果显示,醋酸铅可抑制脑膜瘤细胞IOMM-Lee的Merlin蛋白表达、促进细胞的增殖和迁移侵袭能力、mTOR分子磷酸化增加,而Merlin蛋白外源过表达则可逆转醋酸铅介导的细胞增殖迁移侵袭能力增加、mTOR磷酸化分子增加.该结果提示,铅暴露可通过Merlin-mTOR信号通路促进脑膜瘤细胞IOMM-Lee的增殖和迁移侵袭.
细胞焦亡(pyroptosis)又称细胞炎性坏死,是Gasdermin蛋白家族介导的一种程序性细胞死亡,表现为细胞不断肿胀直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,进而激活强烈的炎症反应.近年来,细胞焦亡在肿瘤发病机制中的作用变得越来越突出,焦亡信号通路分子及细胞焦亡过程中释放的多种炎症介质与肿瘤的发生、发展及对肿瘤化疗和免疫治疗的反应密切相关.由于肿瘤的异质性,细胞焦亡在不同肿瘤中的作用并不相同,因此有必要研究细胞焦亡在不同肿瘤中的具体作用机制.从药理学角度,寻求促进生成炎症小体或激活焦亡通路的分子底物,为肿瘤药物的研发和治疗提供更多思路.细胞焦亡在一定程度上也解答了肿瘤化疗和免疫治疗副作用产生的原因.细胞焦亡在肿瘤治疗过程中是"双刃剑",如何调节药物在肿瘤组织、正常组织和免疫微环境中诱导细胞焦亡的方式和程度,对于提高肿瘤的化疗和免疫治疗效果,降低毒副作用具有重要的意义.本文就细胞焦亡的类型及分子机制,细胞焦亡在肿瘤的发生发展及其在肿瘤化疗、放射治疗、中药治疗和免疫治疗过程中发挥的作用进行综述,以期为临床肿瘤治疗和预后分析提供新靶点.
早期胃癌的及时诊断对指导治疗方式的选择及延长患者的生存期都具有重要意义。然而目前尚无灵敏、准确且方便的普筛工具，早期胃癌筛查仍依赖于内镜检查。通过消化内镜开展大规模筛查的成本较高，绝大部分国家和地区都无法承担。现阶段已有许多类型的生物标志物被证实具有预测和诊断肿瘤的能力。适配体作为寡核苷酸单链DNA或RNA，通过标签修饰、与各种新型材料偶联等方式，基于荧光、比色、电化学等多种检测策略，可以构建灵敏且可靠的生物传感器；同时分子量小、特异性强及自身生物学特性使其被广泛用于精准医疗领域。本文归纳与总结了基于适配体的胃癌诊断与治疗研究，以帮助研究者快速了解肿瘤适配体筛选思路、生物传感器构建与优化方法及治疗策略，为后续开发符合临床需求的胃癌适配体研究提供参考，辅助内镜检查的开展、诊治和随访。
神经病理性疼痛作为一种常见的慢性疼痛，影响着全世界范围内人们的健康。离子通道作为神经元中兴奋性传导重要介质，是该领域机制研究和药物研究的重要靶点。T型钙离子通道（T-type calcium channel，Cav3）能够在神经元接近静息电位-70mV时被瞬时激活，导致短暂的Ca 2+ 内流，形成T型电流，影响细胞的兴奋性。其中T型钙离子通道的主要研究亚型Cav3.2分布在伤害性感觉神经元中，是背根神经节（dorsal root ganglia，DRG）和脊髓背角（spinal dorsal horn，SDH）中神经元兴奋传递的关键因子，参与了各种类型的神经病理性疼痛。Cav3.2的翻译后修饰是其功能的重要调节手段，Cav3.2的泛素化、糖基化和磷酸化修饰可以影响神经病理性疼痛的发展，但对其具体机制的认识不够全面，缺少安全有效的治疗药物。本文主要综述了Cav3.2的翻译后修饰在神经病理性疼痛中的作用。
环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类由反向剪切形成的单链共价闭合RNA分子,可通过吸附微 RNA(microRNA,miRNA),结合 RNA 结合蛋白(RNA-binding protein,RBP),以及调控基因表达调控多种生命活动.此外,circRNA还能进行翻译活动,并被认为是一种有前景的生物标志物.N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)为真核生物中广泛存在且最为常见的RNA修饰方式,通过m6A甲基转移酶(writers)、m6A去甲基化酶(erasers)和m6A识别蛋白(readers)3类调控因子发挥功能.近期的研究发现,m6A除了能在mRNA中发挥的作用外,对circRNA也具有调控作用.m6A修饰可调控circRNA的表达、稳定性、胞质转移、翻译及逃避非特异性免疫,已经被报道可以在直结肠癌、肝癌、非小细胞肺癌、宫颈癌、乳腺癌、骨肉瘤、下咽鳞状细胞癌、胰腺导管腺癌、胃癌等肿瘤中发挥作用.此外,m6A修饰还可以调控免疫反应.本文梳理了基于circRNA的m6A修饰的调控机制,阐述了 m6A修饰circRNA在多种肿瘤及免疫反应中的调控作用,讨论了 m6A修饰cir-cRNA 对免疫反应的影响,以及m6A修饰可能通过多种方式增强circRNA作为生物标志物的潜力,并且为将来临床基于circRNA的m6A修饰对疾病的诊断、治疗及预后提出了新视角.
细胞外信号调节激酶1和2（Erk1/2）是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，属于丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）家族的关键成员，通过磷酸化细胞质和细胞核内的多种底物参与正常及病理状态下的细胞活动。以纹状体为核心的基底神经节（basal ganglia， BG）被认为是运动控制相关的重要结构。Erk1/2通过对纹状体胞外多巴胺（DA）和谷氨酸（Glu）信号进行整合，协调了细胞增殖、分化及转录和翻译等重要细胞事件。研究显示，纹状体多巴胺受体1型中等多棘神经元（D1-MSNs）和多巴胺受体2型中等多棘神经元（D2-MSNs）上，Erk/MAPK信号通路具有差异性调控运动行为的作用。纹状体D1-MSNs的Erk1/2通过多巴胺D1样受体(D 1 R)激活cAMP/PKA通路促进运动行为，D2-MSNs的Erk1/2通过多巴胺D2样受体(D 2 R)和α-氨-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体（AMPAR）抑制运动行为。此外，Erk/MAPK信号通路还能参与调节帕金森病（PD）、亨廷顿病及成瘾行为相关的病理生理学进程。Erk/MAPK信号通路干预能够有效缓解相关运动功能障碍。因此，本文围绕Erk/MAPK信号通路对基底神经节运动行为调控的影响，以及该信号通路在PD等神经系统相关运动功能障碍发生中的分子生物学机制进行总结，为相关疾病的治疗及预防提供新的视角。
α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)聚集形成纤维状结构,进而形成路易小体(Lewy bodies,LBs).LBs 是帕金森病(P arkinson's disease,PD)、多系统萎缩(multiple system atrophy,MSA)和路易小体痴呆(dementia with Lewy bodies,DLB)等神经退行性疾病的典型细胞病变特征,也是发病的一个关键环节.近年来,冷冻电镜技术的进步使解析高分辨率α-突触核蛋白原纤维结构成为可能.对α-突触核蛋白不同聚集形态的深入探究,能为理解神经退行性病变的分子机制、α-突触核蛋白毒性形式的性质以及α-突触核蛋白聚集影响的信号途径等提供帮助.本文综述目前已知的不同形态α-突触核蛋白结构,阐述α-突触核蛋白单体、寡聚体和不同聚集形式原纤维的结构特征.α-突触核蛋白寡聚体由于其结构不稳定,目前尚无明确的结构信息.但目前已有多个α-突触核蛋白原纤维结构被解析,包括重组蛋白体外制备的和多系统萎缩(MSA)患者体内分离的原纤维.这些原纤维直径由5 nm的单股原纤维至10 nm的双股原纤维不等.不同的体外制备条件可生成不同构象与聚集形式的α-突触核蛋白原纤维,表现出结构异质性.部分家族性PD相关的α-突触核蛋白突变位点位于原纤丝间的相互作用界面.本文依据α-突触核蛋白原纤维中单体的结构和原纤维的组装形式,对α-突触核蛋白原纤维的结构进行分类归纳,以期为探索针对α-突触核蛋白结构的PD诊断与药物开发提供信息.
对基因组DNA进行自由编辑,一直是生物学家的梦想,随着CRISPR-Cas9这一强大基因编辑工具的发现及应用,这一梦想终于成真.起初,科学家发现Cas9、Cas12a及Cas12f等多种CRISPR-Cas系统可用于真核细胞DNA的编辑,随后,又陆续发现Cas13a、Cas13b及Cas13d等核酸酶靶向RNA分子.不仅如此,通过各种各样的改造,科学家还开发一系列新型CRISPR-Cas系统.这些人工改造的基因编辑系统比天然的CRISPR系统具有更高的DNA切割活性、更强的特异性以及更小的体积,它们形成了 一个强大的工具集,可用于DNA序列的敲除、替换、表观遗传编辑甚至基因表达的激活和抑制.CRISPR基因编辑技术不仅是基因功能研究的强大工具,其在疾病治疗靶点的发现、病原体的核酸诊断与肿瘤等疾病的临床治疗方面也展现出巨大的潜力.当然,CRISPR技术在实际应用中仍然存在许多潜在的问题尚待解决,例如其在体内的高效递送,免疫原性和脱靶效应等.这些问题都将在本综述中展开讨论.相信随着CRISPR编辑技术的进一步改进,它将以更加完善和精确的方式在人类疾病的预防和治疗中发挥更大的作用.
嗜肺军团菌(Legionella pneumophiila)是一种能引起人类军团病肺炎的革兰氏阴性致病菌,它独特的 IVB 型分泌系统 Dot/Icm(defective for organelle trafficking/intracellular multi-plication defect)对其致病性至关重要.作为嗜肺军团菌的毒力输出器,Dot/Icm分泌系统向宿主细胞内转运约330种效应蛋白质,并通过这些效应蛋白质调控宿主的多种细胞生命过程.本文总结了嗜肺军团菌Dot/Icm系统结构的最新研究进展,以及其底物识别和转运机制的最新认识.Dot/Icm分泌系统的结构分为外膜核心复合物(outer membrane core complex,OMCC)、内膜复合物(inner membrane com-plex,IMC)和Ⅳ型偶联复合物(type Ⅳ coupling complex,T4CC)3 个组件.其中,OMCC 和 IMC 共同组成一个跨细菌胞膜的通道以供效应蛋白质的向外输送.而T4CC利用 自身不同的结构组件识别并捕获具有不同特征序列的效应蛋白质,这些效应蛋白质通过由IMC或T4CC形成的内膜通道最后穿过OMCC的中央通道分泌出去.本文将为深入理解嗜肺军团菌的致病机制提供帮助,也将为寻找更加有效地治疗微生物疾病的方法和开发生物技术和生物医学应用提供帮助.
蛹虫草Cordyceps militaris是我国著名的中药,而虫草素是蛹虫草重要的生物活性成分之一.通过转录物组分析野生型C.militaris、虫草素高产菌株C.militaris GYS60和低产菌株C.mili-taris GYS80虫草素生物合成相关基因的表达和功能变化.利用Illumina NovaSeq 6000测序获得3株菌株的转录物组数据,以鉴定差异表达基因.与C.militaris相比,在GYS60和GYS80中,分别有145和470个上调基因及96和594个下调基因;GYS60与GYS80相比,GYS60有306个上调基因和207个下调基因.这些基因经过GO和KEGG分析,与C.militaris相比,GYS60和GYS80分别有10和8个与嘌吟途径相关的基因差异表达;与GYS80相比,GYS60有12个基因差异表达.定量聚合酶链式反应验证8个关键酶的基因表达与转录物组分析一致.在GYS60中,参与虫草素生物合成的嘌呤核苷酸代谢中的氧化还原酶(CCM_07507,cmORE)、3',5'-环AMP磷酸二酯酶(CCM_02777,cmAPE)、转移酶(CCM_04722,cmTRF)和腺苷酸环化酶(CCM_06928,cmADC)表达量显著上调.这些发现提高了我们对虫草素生物合成相关基因的理解和对其他次级代谢产物代谢通路的启示.
牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)是口腔疾病的重要致病菌之一,与人食管鳞癌(ESCC)进展密切相关.然而P.ginigivalis促进ESCC发生发展的分子机制尚不十分清楚.该研究探讨了 ESCC中P.gingivalis通过诱导程序性死亡-配体1(PD-Ll)蛋白表达上调的分子机制.Western印迹和RT-PCR结果显示,KYSE140和KYSE150细胞中14-3-3σ与PD-L1的蛋白质表达呈负相关,但二者的mRNA表达无相关性.免疫共沉淀结果表明,14-3-3σ蛋白通过与PD-L1蛋白结合,促进PD-L1的泛素化降解,P.gingivalis感染干预了 14-3-3σ与PD-L1蛋白质复合体形成;KYSE140和KYSE150细胞中14-3-3σ沉默,降低了 PD-L1泛素化介导的蛋白质酶体降解,14-3-3σ过表达明显抑制P.gingivalis诱导的PD-L1蛋白表达上调.免疫组化结果进一步证实,在ESCC组织中P.gingivalis丰度与14-3-3σ蛋白表达呈负相关,与PD-L1蛋白表达呈正相关,14-3-3σ与PD-L1的蛋白质表达呈负相关.综上所述,ESCC中P.gingivalis通过下调14-3-3σ蛋白表达,降低14-3-3σ介导的PD-L1蛋白的泛素-蛋白质酶体降解途径,进而抑制抗肿瘤免疫,促进ESCC恶性演进.
脂蛋白是一类由胆固醇酯、甘油三酯、载脂蛋白、磷脂和游离胆固醇等组成的复杂球状微粒,作为血液中水不溶性脂质载体,在脂质的转运和代谢中具有重要作用.因粒径、密度和载脂蛋白组成不同,脂蛋白常被分为高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、中密度脂蛋白、极低密度脂蛋白和乳糜微粒.依靠不同的分离技术,脂蛋白又可被进一步细分为不同的亚类且功能各异.传统临床检测以高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和载脂蛋白等作为常规指标,并用于评价各类心血管类疾病的患病风险、发展状况和治疗效果.但近年来,随着对脂蛋白及其亚类功能研究的深入,常规指标已不能满足对心血管类疾病进行精准预测和高效治疗的需求,寻求更为可靠的评价指标变得尤为重要.对脂蛋白及其亚类功能的研究是解决这一瓶颈的关键所在,更有助于脂质代谢异常导致的高血脂和动脉粥样硬化等心血管疾病的治疗,也是拓宽其在营养、代谢、疾病等研究领域应用的前提.近年来,脂蛋白亚类一直作为研究的热点,除脂质运输和代谢外,不断有新的功能被发现.本文对高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白和乳糜微粒在机体脂质代谢中的功能进行了综述和展望,以期为脂蛋白亚类在营养、代谢、疾病等功能研究提供参考.
铁死亡(ferroptosis)是近年来发现的一种细胞死亡方式,以铁依赖和脂质过氧化(lipid perox-idation)为特点,有别于凋亡等其他细胞程序性死亡.诱导或促进细胞铁死亡也成为很有前景的肿瘤治疗方向.但在一些肿瘤中,癌细胞对铁死亡的敏感性下降,甚至顽固性抵抗死亡;除此之外,临床前实验中耐铁死亡诱导剂癌细胞的出现也引起隐忧.因此,明确肿瘤细胞抵抗铁死亡的机制,探索可能的靶向策略、削弱其对铁死亡的耐受程度,可以为肿瘤治疗提供帮助.铁死亡是在不同因素作用下,由活性氧产生、脂质过氧化、质膜受损和细胞死亡等系列事件组成的过程.其中,细胞质膜的脂质过氧化是铁死亡执行过程的核心阶段,对质膜的完整性、细胞存亡发挥决定性作用.本文将聚焦于这一关键事件,介绍其发生发展过程及其导致细胞死亡的可能机制,从膜磷脂组成、氧化级联反应、脂质过氧化物的清除和受损质膜的修复等方面,汇总近年来关于肿瘤细胞抑制脂质过氧化和抵抗铁死亡的研究进展,以及这些研究成果为提高肿瘤治疗效果提供的思路,为拓展铁死亡敏感性肿瘤的药物治疗、寻求铁死亡耐受肿瘤的药物治疗方案提供线索.
长非编码RNA CASC15(long non-coding RNA CASC15,CASC15)被认为是一种与肿瘤相关的lncRNA,参与调控多种肿瘤的侵袭、增殖和迁移等生物学过程.然而CASC15在细胞内脂质代谢中的作用仍不明确.胆固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)是细胞内调控脂质代谢的关键转录因子,其成员SREBP1a主要调控脂肪合成中关键酶基因的表达.本文通过分子生物学实验及细胞功能学实验,研究CASC15对人肝细胞中脂质调控因子SREBP1a表达及定位的影响.研究结果显示,在肝细胞中,过表达CASC15(P＜0.001)后细胞内的SREBP1a的mRNA和总蛋白质水平不变,前体蛋白质水平增加(P＜0.05)且定位发生改变,即入核增加;SREBP1a调控脂肪酸合成相关产物游离脂肪酸(P＜0.001)和甘油三酯(P＜0.001)呈下调趋势.本文揭示了 CASC15调控肝细胞脂代谢的一种可能机制,希望为脂代谢紊乱相关疾病的治疗和研究提供新思路.
类器官构建及培养技术是近年来新兴的前沿性科学技术,该技术已经被广泛用到组织器官发育、疾病发病机制、药物开发和再生医学等领域的研究之中.干细胞及组织器官发育分化调控的研究成果为类器官构建及培养技术的建立提供了重要的信息.体外借助细胞外基质成分及细胞因子等构建出适宜于干细胞增殖、分化的三维微环境是类器官构建及培养技术的核心.在适宜的微环境中,干细胞及其分化的多种类型细胞可通过自组织形成与体内相应组织结构和功能相似的类器官.当前,多种类型的类器官构建及培养技术虽然得到广泛应用,但其技术体系仍具有操作的复杂性、产量的不确定性及获得的类器官结构和功能与体内组织存在较大差异性等难题.生物制造领域先进技术的引入推动了类器官技术的发展.本文将综述基质成分与细胞因子构建的三维微环境的研究进展,并讨论生物制造领域的先进技术在类器官构建与培养技术中的应用,例如微孔限定的培养技术可以控制类器官的生长发育,能用于制备大小均一及生物学特性相似的类器官;图案化技术使细胞按图案特征响应性地增殖与分化,可以精准控制类器官的生成;三维生物打印技术可以精确组装各类细胞,有助于构建具有复杂结构和区域特异性的类器官.类器官构建及培养技术是一个新兴的多学科交叉的创新技术,但是还应该看到其技术体系仍有待进一步改进及提升,以获得可准确展现体内相应组织器官结构和功能的类器官.
已有研究表明,miR-30a-5p在胃癌中发挥抑癌基因的作用,抑制胃癌细胞的增殖与侵袭,但其抑制胃癌发生发展的机制尚不清楚.本文研究miR-30a-5p如何靶向调控SNAIL1,进而影响人胃癌细胞BGC-823的迁移.通过qRT-PCR检测和TCGA数据库分析发现,miR-30a-5p的表达水平在胃癌组织与胃癌细胞BGC-823中均降低.利用划痕实验和Transwell实验检测发现,在BGC-823细胞中转染miR-30a-5p mimics过表达miR-30a-5p后细胞迁移和侵袭明显被抑制,而转染miR-30a-5p inhibitor降低miR-30a-5p表达水平时细胞迁移和侵袭能力提高.qRT-PCR和West-ern 印迹及免疫荧光检测发现,过表达miR-30a-5p细胞中波形蛋白(vimentin)和N-钙黏着蛋白(N-cadherin)的mRNA及蛋白质表达水平降低,而E-钙黏着蛋白(E-cadherin)表达水平升高.在miR-30a-5p inhibitor组中结果恰恰相反.通过生物信息学预测、双荧光素酶基因报告、Western印迹及免疫荧光验证SNAIL1是miR-30a-5p作用的靶基因.在过表达miR-30a-5p的BGC-823细胞中进一步过表达SNAIL1,可以逆转miR-30a-5p的作用.该研究表明,miR-30a-5p可通过负调控靶基因SNAIL1的表达,进而抑制BGC-823胃癌细胞的迁移.本研究将为miR-30a-5p在胃癌发生发展中的作用机制提供理论依据,并有望为胃癌治疗提供新靶点和生物标志物.
新型冠状病毒肺炎是由新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染导致的急性呼吸道传染性疾病.自2019年爆发以来,SARS-CoV-2在世界范围内引起大流行,严重威胁人类的生命安全.目前,已有的疫苗尚不能提供完全的机体免疫保护.因此,开发广谱有效的抗病毒抑制剂是当下热门的研究方向.SARS-CoV-2属于RNA病毒,其RNA依赖性的RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase,RdRp)在不同RNA病毒中具有高度保守性,是抗病毒抑制剂研发的重要靶标.RdRp是RNA病毒复制的核心组成部分,具有典型的右手杯状结构特征.本文重点介绍近年爆发并持续流行的新型冠状病毒RdRp的结构特征,以及靶向抑制剂的研发进展.同时,选取了其它几种有代表性的致病RNA病毒:流感病毒、轮状病毒、人类鼻病毒、丙型肝炎病毒和寨卡病毒,介绍了它们RdRp的结构特征及其靶向抑制剂的开发.本研究比较了抑制剂靶点结构的异同及抑制效果差异,并分析了可能导致该差异的原因.最后,本文总结讨论了 目前针对RdRp抑制剂相关研究的瓶颈问题,为未来针对突发性的RNA病毒传染病的抗病毒抑制剂开发提供新思路.
病原菌日益增长的多药耐药性已成为人类健康和生命的主要威胁之一.多药外排泵介导的药物主动外排是细菌产生耐药性的主要原因之一,给感染性疾病的防治带来了极大挑战.深入研究多药外排泵,了解其作用机制,揭示药物结合位点,可以为临床抗感染治疗提供新思路.在革兰氏阴性菌中,一些多药外排泵形成跨越细菌胞外被膜的三联复合物.MacAB-TolC是普遍存在于革兰氏阴性菌中的ABC家族三联外排泵,在近些年逐渐被关注.本文综述了关于MacAB-TolC外排泵的功能与结构研究以及相应抑制剂研发方面的进展.MacAB-TolC外排泵的底物种类多样,包含抗生素、毒力因子以及代谢产物.本文据此将MacAB-TolC外排泵的功能归纳为3类:耐药功能、病理功能和生理功能,并对相应功能分别进行了阐述.在结构研究方面,本文总结了 MacAB-TolC外排泵单个组分的晶体结构和组装完全的MacAB-TolC三联外排泵的冷冻电镜单颗粒结构,并对结构数据所揭示的MacAB-TolC外排泵发挥功能的机制进行了论述.最后,本文介绍了 MacAB-TolC 外排泵抑制剂的最新研究进展,指出解析MacAB-TolC的原位结构,以及MacB结合底物/抑制剂的晶体结构是未来的研究方向,可为外排泵抑制剂的设计和研发提供准确的靶点.
聚酮类化合物(polyketides,PKs)是一类来源广泛、数目庞大的天然产物.聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)负责催化PKs的生物合成,是具有模块化结构的多功能复合酶,由一系列对称或非对称的二聚体模块组成.模块按照其功能的不同,可分为加载模块、延伸模块、卸载模块.各个模块中含有多个催化域,不同的催化域在聚酮链延伸过程中扮演着不同角色.模块以首尾相连的方式排列,通过非结构多肽接头或离散的对接结构域彼此连接,形成装配线来生产PKs.PKSs按照结构域和催化机制的不同,可以分为合成大环内酯类抗生素的Ⅰ型PKSs(由迭代化PKSs和模块化PKSs组成)、合成芳香族聚酮类化合物的Ⅱ型PKSs(也被叫做迭代类PKSs)和合成类黄酮化合物的Ⅲ型PKSs.利用组合生物合成方法,如对不同聚酮物质或同一物质的不同结构域或模块进行交换,以及特异性地插入、替代、缺失关键基因,或者通过点突变等操作,可以形成重组PKSs,进而改变聚酮类化合物的结构.选择不同的起始和延伸单元,引入不同类型的PKSs后修饰酶以及对PKSs后修饰酶基因进行改造等方法,均可用于合成非天然PKs.本文概述了 3大类型聚酮合酶的结构、催化机制和组合生物合成近期研究进展,为今后合理设计产量高、效价高、化学性质稳定的新型聚酮类化合物提供参考依据.
