Открытие и структурный анализ α-1,2-глюкозидазы семейства гидролаз гликозидов 176 из Arthrobacter humicola A8F5

Африканская чума свиней (АЧС) является высокозаразным и летальным заболеванием, однако эффективных терапевтических опций для его лечения существует очень мало. В связи с этим имеется настоятельная необходимость в разработке безопасных и有效ных вакцин. В данной работе мы описали различный эффект удаления целых семейств MGF100 и MGF300 из высоковирулентных штаммов генотипа II на репликацию вируса африканской чумы свиней (АЧСВ), вирулентность и индукцию защиты. Полученные мутанты ASFV-Δ100 и ASFV-Δ300 продемонстрировали сниженные кинетические показатели роста in vitro, причем первый мутант проявлял аномальный морфогенез вируса. ASFV-Δ100 был эффективно аттенуирован, тогда как ASFV-Δ300 сохранил свою вирулентность. В ходе одноименной летальной атаки два мутанта показали одинаковую степень защиты, при этом первый обеспечивал большую защиту от патологии в органах. Механистически мы установили, что ASFV-Δ100 способен индуцировать мощный врожденный иммунный ответ in vitro и последовательные антитела P30 in vivo. В заключение, семейство MGF100 представляет собой потенциальную цель для разработки много генетически дефицитной живой аттенуированной вакцины против АЧС.

EGFR L858R — это активирующая мутация, связанная с аномальным сигналингом EGFR, и молекулы, способные распознавать этот мутант, продолжают быть предметом исследований. В данном исследовании была проведена скрининговая оценка виртуальной библиотеки пептидов, содержащей 59 319 гептапептидов, с использованием кристаллической структуры EGFR L858R, что привело к выявлению четырех пептидов с благоприятными прогнозируемыми способностями к связыванию. Среди них Пептид-1 показал наибольшую аффинность связывания в исследованиях MST (= 0,35 ± 0,02 μM), что превышает аффинность референтного пептида DTP-1. Интегрированные структурные и динамические анализы продемонстрировали, что Пептид-1 может формировать относительно стабильную конформацию связывания с EGFR L858R. Пептид-1 снижал жизнеспособность клеток SKOV3, OVCAR3 и CaOV3, показывал более слабые эффекты на клетках IOSE-80, а его активность была значительно ослаблена после трансдукции shRNA, нацеленному на EGFR. Кроме того, Пептид-1 уменьшал экспрессию мРНК Cyclin D1 и увеличивал экспрессию мРНК Caspase-3. Эти результаты указывают на то, что Пептид-1 может быть дополнительно исследован как пептид, нацеленный на EGFR L858R.

Современные вычислительные подходы к дизайну лекарств обычно сосредоточены на генерации молекул, основанных на определенных мишенях или общих молекулярных свойствах, часто забывая о влиянии контекста болезни на поведение мишеней и терапевтические результаты. Чтобы устранить этот недостаток, мы представляем DrugGen-2, новую генеративную модель, которая разрабатывает маломолекулярные соединения с учетом как онтологии болезни, так и последовательностей целевых белков. DrugGen-2 была разработана путем дообучения предобученной модели GPT-2 на курированном наборе данных одобренных лекарств, связанных с их заболеваниями и мишенями, с использованием двухступенчатой стратегии, которая включает контролируемое дообучение, за которым следует обучение с подкреплением через оптимизацию групповой относительной политики (GRPO). Этот процесс был направлен функциями вознаграждения, которые оптимизировали химическую валидность, новизну, разнообразие и высокую предсказанную связующую аффинность. При оценке на пяти белковых мишенях, связанных с диабетической нефропатией, DrugGen-2 значительно превзошла базовые модели (DrugGPT и DrugGen). Она продемонстрировала превосходные способности генерировать уникальные молекулы, показала большую структурную схожесть с одобренными лекарствами и достигла улучшенной предсказанной связующей аффинности для всех целевых объектов. Анализы молекулярного докинга дополнительно подтвердили эти выводы, выявив кандидатов-лигандов с сильным связывающим потенциалом, включая соединения с предсказанными аффинностями (-9.917, -9.485 и -9.367), которые превышают таковые дляReference drugs, таких как эналаприл, для ангиотензин-превращающего фермента (-8.283). Интегрируя специфический для болезни контекст в генерацию молекул, DrugGen-2 продвигает вспомогательное основанное на ИИ открытие лекарств, предлагая мощный инструмент для нового дизайна и перепрофилирования лекарств с учетом сложного взаимодействия между заболеваниями и молекулярными мишенями.

Рибосомы — это незаменимые нано-машины, отвечающие за синтез всех клеточных белков. Их производство, известное как биогенез рибосом, представляет собой высоко сложный и энергоемкий процесс, требующий согласованных действий сотен белков и РНК-факторов для сборки и созревания функциональных компонентов рибосом. Биогенез рибосом все больше признается ключевым фактором, способствующим человеческим заболеваниям: чрезмерное производство рибосом может способствовать возникновению опухолей, в то время как недостаточное или дефективное производство рибосом наблюдается в группе тканеспецифических расстройств, известных как рибосомопатии. Хотя основа этой тканевой специфичности остаётся плохо понятной, наиболее часто затрагиваемыми системами являются кровь, мозг и кости. Недавние достижения в структурной биологии позволили получить высокоразрешимые снимки предшественников (пре-)рибосом на различных стадиях созревания, предлагая новые понимания того, как патогенные вариантами рибосомных белков или факторов сборки нарушают критические молекулярные взаимодействия. В этом обзоре мы выделяем избранные примеры, где структурная информация начинает прояснять молекулярные основы рибосомопатий.

Активация STING, индуцированная cGAMP, способствует воспалительным и интерфероновым сигналам, что делает STING актуальной мишенью для разработки ингибиторов. В этом исследовании была проведена проверка библиотеки пептидов из 59 319 последовательностей на взаимодействие со STING с помощью молекулярного докинга, и были выбраны четыре наилучших пептида для дальнейшей оценки. Анализ MST показал, что пептиды 1-4 связываются с рекомбинантным STING, при этом пептид-1 продемонстрировал наивысшую аффинность (0.15 ± 0.01 μM). Анализы докинга и моделирования показали, что связывание опосредовано водородными связями и гидрофобными контактами. Молекулярная динамика, анализ MM/PBSA и ландшафта свободной энергии предполагают стабильное связывание с благоприятными расчетными энергетическими характеристиками. Пептид-1 не проявлял очевидной цитотоксичности до концентрации 10 μM в макрофагах RAW264.7 и первичных BMDM, при этом дозозависимо снижал экспрессию IFN-β и IL-6, индуцированную cGAMP, как на уровне белка, так и на уровне мРНК. Этот ингибирующий эффект сопровождался снижением фосфорилирования STING и IRF3. В совокупности эти результаты предполагают, что пептид-1 может связываться со STING и ослаблять экспрессию IFN-β и IL-6, индуцированную cGAMP.

Аденозинтрифосфат-связывающий белок, семейство G, член 2 (ABCG2) является ключевым регулятором гомеостаза мочевой кислоты, и его дисфункция является основным генетическим фактором риска гиперурикемии и подагры как у людей, так и у животных. Изначально ABCG2 был известен своей ролью в множественной лекарственной устойчивости. Позже ABCG2 был идентифицирован как насос с высоким потенциалом для выведения мочевой кислоты, расположенный на апикальных мембранах проксимальных трубочек почек, энтероцитов кишечника и печеночных канальцев. Настоящий обзор охватывает молекулярную структуру, физиологические функции и патофизиологические эффекты ABCG2, с особо вниманием к распространенному варианту Q141K (rs2231142), который приводит к утрате функции. Вариант Q141K нарушает стабильность и транспортировку белка, снижая транспорт мочевой кислоты и увеличивая риск подагры и кардиоренальных сопутствующих заболеваний. В обзоре рассматривается центральная роль ABCG2 в транспортом мочевой кислоты, подчеркивая его контрастные и кооперативные взаимодействия с реабсорбтивными и секреторными транспортерами, а также его регуляцию новыми механизмами, включая кишечный микробиом и микробные метаболиты. Эти наблюдения имеют значительные клинические последствия для подходов в фармакогеномике, так как носители варианта Q141K демонстрируют сниженный ответ на урикозурические препараты. В обзоре также подчеркиваются новые методы лечения, выходящие за рамки стандартной терапии, снижающей уровень мочевой кислоты, включая активаторы ABCG2, модулаторы микробиома и методы редактирования генов, что может привести к переходу к персонализированным подходам к профилактике и лечению подагры. Понимание многогранной роли ABCG2 имеет ключевое значение для разработки целевых стратегий борьбы с первопричинами нарушения экскреции мочевой кислоты.