Идентификация и профилирование пептидов, ограниченных HLA-A*02:01, с помощью иммунопептидомики у трансгенных мышей HLA-A2.1.

В то время как большинство существующих методов ограничивается предсказанием третичной структуры белков, содержащих только канонические остатки, сервер PEPstrMOD (разработанный в 2015 году) стал пионером в предсказании структуры химически модифицированных и неестественных пептидов. Несмотря на широкое использование, первоначальная система была ограничена пептидами длиной от 7 до 25 остатков и полагалась на устаревшие алгоритмы предсказания спинальных структур. Чтобы устранить эти ограничения, мы представляем PEPstrMOD2, который предлагает три основных усовершенствования по сравнению с предшественником. Во-первых, он заменяет оригинальную генерацию координат высококачественными алгоритмами глубокого обучения, используя AlphaFold2 и ESMFold для высокоточного предсказания начальной структуры. Во-вторых, он значительно расширяет доступное химическое пространство за счет включения новой библиотеки совместимых с силовым полем AMBER, содержащей 257 посттрансляционных модификаций (PTMs), 428 неканонических аминокислот (NCAAs) и 243 терминальных модификаций. Наконец, благодаря применению нативной масштабируемости AlphaFold2 и ESMFold, PEPstrMOD2 устраняет оригинальные ограничения по длине, позволяя структурное моделирование более длинных и сложных терапевтических пептидов и малых белков. Мы оценили производительность PEPstrMOD2 по сравнению с современными методами на трех различных наборах данных пептидов. Для набора данных AfCyc, состоящего из 80 циклических пептидов, PEPstrMOD2 продемонстрировал конкурентоспособное среднее значение отклонения корня среднеквадратичного (RMSD) 2.05 Å по сравнению с 1.13 Å от AlphaFold3 и 1.82 Å от AfCycDesign. Примечательно, что для набора модифицированных пептидов ModPep433 PEPstrMOD2 превзошел AlphaFold3, достигнув более низкого среднего RMSD 4.49 Å против 4.67 Å у AlphaFold3. Кроме того, в случае эталона ModPep16 PEPstrMOD2 достиг среднего RMSD 2.50 Å, что в два раза точнее показателя оригинального PEPstrMOD (5.84 Å). В заключение, PEPstrMOD2 предоставляет мощную, высокопроизводительную и высокоточную платформу для содействия разработке пептидных лекарств и исследованиям в области структурной биологии. В то время как оригинальный PEPstrMOD был ограничен интерфейсом веб-сервера, PEPstrMOD2 доступен как интуитивно понятный веб-сервер, так и как самостоятельный инструмент командной строки через GitHub, предлагая поддержку Docker для простой развертки и воспроизводимых, крупномасштабных моделей (https://webs.iiitd.edu.in/raghava/pepstrmod/). Основные моменты: PEPstrMOD2 предсказывает структуры химически модифицированных пептидов с использованием глубокого обучения и уточнения молекулярной динамики. Поддерживает 928 химических модификаций через пользовательские библиотеки силового поля AMBER, включая PTMs, NCAAs, терминальные, D- и циклические модификации. Устраняет ограничения по длине пептидов благодаря интеграции AlphaFold2 и ESMFold. Превосходит PEPstrMOD и конкурентоспособен с AlphaFold3 на различных эталонных наборах данных. Доступен как веб-сервер и самостоятельная платформа через GitHub и Docker.

Сенсоневральная тугоухость (СНТ) - это распространенное расстройство с значительной генетической основой. Стандартное секвенирование следующего поколения (NGS) часто не позволяет точно идентифицировать патогенные варианты в гене STRC из-за его сложной геномной структуры, включая крупные перестройки и высокогомологичный псевдоген. Секвенирование длинными считываниями (LRS) обеспечивает улучшенное разрешение для этих сложных областей. Мы разработали комплексный рабочий процесс, который объединяет LRS на основе PacBio с усовершенствованиями, опосредованными маркерами, и валидацией с помощью MLPA, чтобы специально устранить влияние псевдогена. Эта методология была применена для анализа гена STRC в группе из 100 несвязанных тайваньских пациентов с СНТ неизвестного генетического происхождения после начального скрининга методом NGS. Мы идентифицировали биаллельные варианты STRC у 11 несвязанных пациентов (11% диагностический выход), включая гомозиготные делеции, компаунд-гетерозиготные делеции и конверсии, а также компаунд-гетерозиготные однонуклеотидные варианты (SNVs) и варианты числа копий (CNVs). Все несвязанные случаи с биаллельными вариантами STRC были связаны с легкой или умеренной СНТ, что составляет 15,1% от общего числа 73 пациентов с легкой и умеренной СНТ в этом исследовании. Наши результаты подчеркивают диагностическую полезность этой комбинированной стратегии, интегрирующей LRS с усовершенствованиями, опосредованными маркерами, которые были валидированы с помощью тестов MLPA, для выявления сложных вариантов STRC и продвигают понимание генетической этиологии СНТ, которая остается нерешенной традиционными подходами NGS.

Трансляция кишечных бактерий в кровоток является путем инфекции для позднего сепсиса (ПС) у недоношенных детей, подчеркивая потенциал профилирования фекальной микробиоты для ранней стратификации риска. Наша цель заключалась в выявлении и валидации специфических сигнатур кишечной микробиоты для ПС. Пятьдесят восемь недоношенных детей (срок гестации < 30 недель) с подтвержденным микробиологическим анализом ПС (исключая коагулазонегативные стафилококки) были сопоставлены с контрольной группой (1:1) в трех когортах (Открытие (DC) = 18; Валидация 1 и 2; VC1 = 12, VC2 = 28). Фекальные образцы, собранные до 10 дней до начала ПС, подвергались секвенированию гена 16S рРНК. Сравнивались микробный состав, разнообразие и дискриминационные таксоны среди подгрупп ПС. Модели Random Forest (RF) были обучены в DC и валидированы в VC1/VC2. Вариация микробиоты в значительной степени объяснялась патогеном ПС (R = 17%, <0.001). У детей с нестафилококковым ПС наблюдалось временное увеличение относительной абундантности. Модель RF, различающая ПС и контрольную группу, показала наивысшую дискриминационную способность (AUC = 0.99/0.78/0.61 для DC/VC1/VC2) по сравнению с нестафилококковым ПС (AUC = 0.96/0.46/0.41). Наши результаты показывают значительные сдвиги микробиоты, предшествующие ПС, с более высокой дискриминационной способностью по сравнению с нестафилококковым ПС. Хотя специфическая для патогена микробиота может предложить дополнительную клиническую ценность, сниженная производительность валидации подчеркивает ограниченную обобщаемость и подчеркивает необходимость дальнейших исследований перед клиническим применением.

Высокие затраты и сбои в цепочке поставок представляют собой реальные проблемы для внедрения децентрализованных молекулярных платформ для обнаружения МБТ (Mycobacterium tuberculosis) в условиях ограниченных ресурсов. В данном исследовании была оценена стоимость, осуществимость и приемлемость интеграции анализов Cobas MTB и MTB-RIF/INH (Roche Diagnostics GmBH, Мангейм, Германия) в потоки высокопроизводительного тестирования на ВИЧ с использованием системы Cobas 8800 в округе Бусия, Кения. Данные о количестве образцов и тестирований были собраны в больнице Порт Виктория. Остаточные образцы мокроты (≈ 1208), собранные для тестирования на децентрализованной платформе GeneXpert (Cepheid, Санта-Клара, Калифорния, США) (стандартное обслуживание), были проанализированы на централизованной системе Cobas 8800. Затраты на единицу были оценены с использованием подхода на основе ингредиентов, параметризованного в Модели стоимости тестовой платформы, с использованием данных реального объема тестирования. Осуществимость и приемлемость интегрированного тестирования на системе Cobas 8800 были оценены с помощью качественных опросов и анализа рабочих процессов. Интегрированная высокопроизводительная система Cobas 8800 поддерживала стабильные объемы тестирования (медиана, 94 образца/день), в то время как объем тестирования на децентрализованных платформах GeneXpert был спорадическим (медиана, четыре образца/день) из-за сбоев в цепочке поставок и отсутствия запасов. Затраты на единицу интегрированного подхода варьировались от 16,04 доллара США (в сценарии наилучшего случая) до 18,97 долларов США (в сценарии наихудшего случая). Затраты на единицу GeneXpert составили 23,53 доллара США при ожидаемом использовании и 78,63 доллара США в наихудшем случае. Осуществимость и приемлемость были высокими. Это исследование проводилось в округе Бусия, Кения, что потенциально ограничивает обобщаемость результатов для регионов с другой системой здравоохранения или объемами тестирования. Анализ не оценивал клиническое воздействие (например, время до начала лечения) и предполагал наличие недоиспользуемой мощности на существующих высокопроизводительных платформах. Интеграция молекулярного тестирования на МБТ в устоявшиеся высокопроизводительные потоки тестирования на ВИЧ обеспечила большую экономическую стабильность по сравнению с децентрализованной инфраструктурой и была осуществима и приемлема для лабораторного персонала. Стратегическое масштабирование интегрированной высокопроизводительной диагностики для дополнения тестирования на месте может смягчить волатильность затрат, оптимизировать недоиспользуемую мощность тестирования и помочь сократить национальный разрыв в диагностике туберкулеза в условиях высокого бремени и ограниченных ресурсов.

Хемокиновые рецепторы играют решающую роль в возникновении и прогрессировании опухолей, однако высокая избыточность между лигандом и их рецепторами ограничивает возможности их терапевтического использования в лечении рака. Чтобы преодолеть это ограничение, мы разработали химерные хемокиновые пептиды, в которых CCL2 и CCL8 были сконъюгированы с токсином дифтерии (DT) и оценили их противоопухолевую активность. Цитотоксические пептиды DTCCL2 и DTCCL8 были получены в виде рекомбинантных белков, и их противораковая активность была протестирована на клеточных культурах и у мышей с опухолями. Употребление цитотоксических аналогов оценивалось до и после терапии в опухолевых эксплантатах. Оба аналога были цитотоксичны для клеток рака молочной железы in vitro и продемонстрировали значительную противоопухолевую активность in vivo у мышей, несущих человеческие линии рака молочной железы и ксенографты, полученные от пациентов с гормон-негативным раком молочной железы (PDXs). In vitro пептидные конъюгаты показывали перекрывающиеся профили захвата, при этом около 80% клеток рака молочной железы были положительными для обоих пептидов, и около 15%-20% клеток были отрицательными для одного из пептидных цитотоксиков или для обоих. В опухолевых эксплантатах, культивируемых ex vivo, одновременная положительность для DTCCL2 и DTCCL8 возросла до более 95%, при менее чем 5% клеток, не показывающих ни DTCCL8, ни DTCCL2. Лечение мышей с опухолями молочной железы пептидами DTCCL8 или DTCCL2 значительно тормозило рост опухоли и продлевало выживание в модели PDX. Эти результаты подтверждают возможность использования цитотоксических пептидных конъюгатов для лечения рака молочной железы и показывают, что профили экспрессии рецепторов in vitro не точно предсказывают опухолевую положительность.

Туберкулез (ТБ), вызванный (), остается серьезной глобальной проблемой общественного здравоохранения. Растущее количество доказательств указывает на то, что микробные сообщества слизистых оболочек могут отражать или модулировать реакции хозяев во время инфекции. Тем не менее, оральный микробиом у пациентов с ТБ с различной бактериальной нагрузкой остается плохо охарактеризованным. Целью этого исследования было изучить изменения в оральных грибковых сообществах среди пациентов, положительных по Xpert, распределенных по нагрузке на основе тестирования Xpert MTB/RIF. В этом проспективном многоцентровом когортном исследовании (май-август 2024 года) были зарегистрированы 278 пациентов с ТБ, положительных по Xpert, в пяти больницах Китая. Участники были распределены на группы с высокой, средней, низкой и очень низкой нагрузкой в зависимости от значений порогового цикла Xpert MTB/RIF. Были собраны парные образцы мокроты и мазков с языка. Оральные грибковые профили были охарактеризованы с помощью секвенирования ITS, после чего последовали таксономический анализ, анализ разнообразия и многовариантное ассоциативное тестирование (MaAsLin 2) для выявления устойчивых биомаркеров. Структура оральных грибковых сообществ значительно различалась в зависимости от уровней нагрузки. Анализ бета-разнообразия выявил различное кластеризирование между группой с очень низкой нагрузкой и более высокими группами нагрузки (высокой, средней, низкой). У пациентов с высокой нагрузкой было увеличено количество экологических таксонов, таких как и , тогда как группы с низкой нагрузкой демонстрировали более высокие об abundansы , и . Примечательно, что анализ MaAsLin 2 подтвердил, что и были независимо связаны с более низкой нагрузкой после корректировки на потенциальные искажения. Анализ нейтральной модели показал, что случайные процессы в значительной степени определяют формирование этих оральных грибковых сообществ. Функциональное предсказание предполагало повышенную аэробную респирацию и активность метаболических ферментов в группах с высокой нагрузкой. Это исследование проанализировало оральный грибковый микробиом, стратифицированный по уровням нагрузки у пациентов, положительных по Xpert, выявив заметные изменения в грибковой композиции и функциональном потенциале. Грибковая дисбиоз и измененная метаболическая способность микробов могут дать представление о взаимодействиях хозяина и микробов при легочном туберкулезе (ЛТ). Эти результаты подчеркивают потенциальную ценность профилирования грибкового микробиома для оценки нагрузки, выходящей за рамки его применения только в диагностике ТБ.