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基于TRIM21的分子胶技术在多聚蛋白选择性降解中的应用前景

找药助理
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关键词: #健康资讯

  近日,北京生命科学研究所与清华大学生物医学交叉研究院韩霆实验室和黄牛实验室在《Cell》杂志上发表了一项开创性研究,文章题为“Selective degradation of multimeric proteins by TRIM21-based molecular glue and PROTAC degraders”。该研究揭示了乙酰丙嗪代谢产物(S)-ACE-OH能够作为分子胶,与E3泛素连接酶TRIM21相互作用,进而引导新型TrimTAC分子选择性降解多聚蛋白,而不影响单体蛋白的稳定性。这一发现为治疗因蛋白异常聚集引起的疾病,如自身免疫性疾病、神经退行性疾病和癌症,提供了新的思路和潜在的技术手段。

  在研究的最初阶段,科研团队通过高通量筛选发现乙酰丙嗪(ACE)能够在干扰素存在的情况下有效杀伤非小细胞肺癌细胞系A549。进一步实验表明,乙酰丙嗪对某些肿瘤细胞系具有选择性毒性,但对其他肿瘤细胞系以及正常细胞影响较小。研究发现,这种选择性效果与ACE代谢为其(S)-羟基乙基丙嗪(ACE-OH)的代谢产物有关。随后,研究人员通过全基因组CRISPR筛选技术识别出TRIM21是(S)-ACE-OH诱导肿瘤细胞死亡的关键分子。

  TRIM21作为一种先天免疫受体,在抗病毒免疫反应中扮演重要角色。通常情况下,它通过与抗体的Fc片段结合来识别并摧毁被抗体包裹的病毒。这种识别过程主要依赖于TRIM21的PRYSPRY结构域中的疏水口袋。通过对TRIM21的疏水口袋进行点突变研究,科研团队发现了关键氨基酸残基W381A和W383A对乙酰丙嗪活性的阻断作用,表明TRIM21与(S)-ACE-OH的结合位点与其结合抗体的Fc口袋位置重合。此外,D355A突变的结果增强了乙酰丙嗪对细胞的敏感性,这一发现进一步验证了TRIM21对(S)-ACE-OH细胞毒性的调控作用。

  在研究TRIM21功能的过程中,团队发现(S)-ACE-OH可以通过TRIM21引发多个核孔蛋白的降解,如NUP35、SMPD4和GLE1,从而影响细胞核与细胞质之间的物质传输功能。利用CRISPR-suppressor扫描和PML-degron蛋白融合实验,研究人员确定了核孔复合体的靶蛋白NUP98为TRIM21的主要作用对象。随后,研究人员在体外实验中重构了(S)-ACE-OH、TRIM21和NUP98之间的三元复合物,并通过GST pulldown和等温滴定量热法(ITC)证实了(S)-ACE-OH作为分子胶的活性。这一发现意味着(S)-ACE-OH可以在细胞内促使特定的多聚蛋白与TRIM21结合,从而引发蛋白的特异性降解。

  基于上述发现,研究团队利用X射线晶体学结构解析技术,获得了乙酰丙嗪代谢产物与TRIM21复合物的共晶结构,并以此为基础设计了新型TRIM21依赖的PROTAC分子——TrimTAC。这种TrimTAC分子在实验中显示出对多聚蛋白的选择性降解作用,而不会影响单体蛋白的稳定性。与传统的CRBN依赖的PROTAC相比,TrimTAC的多聚蛋白选择性降解能力来源于TRIM21的特性:当TRIM21结合多聚蛋白时,其RING结构域发生二聚化,激活E3泛素连接酶功能,诱导靶蛋白的降解。因此,TrimTAC为开发针对蛋白聚集相关疾病的精准疗法提供了新思路。

  为验证TrimTAC在疾病治疗中的潜力,研究人员开展了对胞质DNA诱导的cGAS聚集体的选择性降解实验。cGAS是参与细胞抗病毒免疫的关键蛋白,其聚集与胞质DNA的免疫识别密切相关。这项实验展示了TrimTAC在降解病理性蛋白聚集方面的应用前景,尤其是在自体免疫性疾病的治疗上可能带来新的突破。

  综上所述,本研究不仅揭示了(S)-ACE-OH作为TRIM21依赖分子胶的特性,还成功设计出具有选择性降解多聚蛋白功能的TrimTAC分子。由于蛋白异常聚集会导致多种严重疾病,包括神经退行性疾病、自身免疫疾病以及癌症等,TrimTAC技术展示了广阔的应用前景。目前,研究团队正在基于这些发现进一步合作,利用虚拟筛选技术寻找更多TRIM21配体分子,为TrimTAC药物的后续开发奠定坚实的基础。

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食道癌是否与环境因素有关
食道癌是否与环境因素有关
食道癌是一种危害巨大的恶性肿瘤,其发病率在全球范围内呈现上升趋势,给人类健康带来了严重威胁。关于食道癌的发病原因,科学界长期以来一直存在争议。有研究表明,食道癌的发生与环境因素密切相关,包括饮食习惯、生活方式、化学物质暴露等因素。 首先,饮食习惯是导致食道癌发生的重要原因之一。过热的食物和饮食中过多的高脂肪、高热量食物会增加患食道癌的风险。此外,缺乏蔬菜水果摄入、酗酒、吸烟等不良生活习惯也会加重食道癌的发病风险。 其次,环境化学物质暴露也被认为与食道癌相关。例如,食品中的亚硝胺类化合物是致癌物质,长期暴露于这些化合物会增加食道癌的发病风险。此外,一些工业化学品、农药残留等环境因素也可能对食道癌的发生起到一定作用。 除此之外,气候和地域因素也可能影响食道癌的发生率。一些高发区域可能存在特定的环境因素,如土壤中的某些重金属、水资源中的污染物等,这些因素与食道癌的高发有一定关系。 综上所述,食道癌发病与环境因素有着一定的关联。为预防食道癌的发生,人们需要注意饮食健康,保持良好的生活方式,避免暴露于化学物质等有害因素中。同时,加强环境保护,减少环境污染,也是降低食道癌发病率的重要举措。希望通过科学研究和广泛宣传,能够提高人们对食道癌环境因素的认识,有效预防和控制这一疾病的发生。

#病因

2025-04-03

牙周炎的分期治疗
牙周炎的分期治疗
牙周炎是一种影响牙齿周围组织的慢性炎症性疾病,其发病率相对较高,且若不及时干预,可能导致牙齿松动甚至脱落。因此,了解牙周炎的分期治疗方法,对于有效管理和治疗这种疾病至关重要。本文将围绕牙周炎的分期及对应的治疗措施进行探讨。 一、牙周炎的分期 牙周炎通常可分为以下几个阶段: 1. 早期牙周炎(轻度牙周炎) 特征:轻微的牙龈出血,牙龈红肿,牙周袋深度一般在3mm以下,牙周组织的骨量丧失较少。 治疗:主要以非手术治疗为主,重点是口腔卫生教育和专业清洁。可进行洗牙、刮治等措施,去除牙菌斑和修复菌斑引起的炎症。 2. 中期牙周炎(中度牙周炎) 特征:牙龈出血明显,牙周袋深度在4-5mm,可能出现轻度的骨量丧失,患者常感到口腔不适。 治疗:在早期治疗的基础上,增加对牙周袋的深度清洁和去污。可能需要进行手术治疗,如翻瓣手术,清除深部感染源,并重建牙周结构。 3. 晚期牙周炎(重度牙周炎) 特征:牙周袋深度在6mm以上,牙齿松动,牙槽骨明显丧失,可能导致牙齿位置变化。 治疗:需要综合手术治疗与非手术治疗,常会涉及牙齿的固定、治疗牙髓、以及必要的牙齿拔除等。在这一阶段,患者的自我口腔护理也显得尤为重要,还需要定期复查,以评估治疗效果。 二、牙周炎的综合治疗方案 在不同阶段的牙周炎中,治疗的重点和方法有所不同,但总体上包括以下几个方面: 1. 口腔卫生教育 提高患者对牙周疾病的认识,教导患者掌握正确的刷牙和牙线使用技巧,以减少牙菌斑的形成。 2. 定期检查和清洁 定期到牙科进行专业清洁,以去除顽固的牙石,减少牙周袋内的细菌负担。 3. 药物治疗 在炎症较为严重时,医生可能会开具抗生素或局部应用的抗菌药物,以控制感染。 4. 手术治疗 在中期和晚期牙周炎的情况下,外科干预可能是必要的。通过软组织和骨组织的重建,以恢复正常的牙周组织结构。 5. 维护期 治疗后进入维护期,这一阶段患者需要定期复诊,确保口腔卫生保持良好,并对任何复发情况进行及时的干预。 三、总结 牙周炎是一种可控且可预防的疾病,通过有效的分期治疗,能够显著改善患者的口腔健康和生活质量。早期发现和积极干预是关键,患者应与牙科专业人员密切合作,共同制定适合个人的治疗方案,以取得最佳治疗效果。同时,良好的口腔卫生习惯是预防牙周炎复发的重要措施。定期的口腔检查与维护,将为维持牙齿和牙周组织的健康提供保障。

#治疗

2025-04-03

骨膜炎的常见原因
骨膜炎的常见原因
骨膜炎(periostitis)是指骨膜发生炎症的病症,骨膜是包裹在骨骼表面的结缔组织膜,具有保护和养分供应的功能。当骨膜发生炎症时,会导致疼痛、肿胀和运动功能受限等症状。了解骨膜炎的常见原因对预防和治疗该病症至关重要。以下是一些引发骨膜炎的常见原因。 1. 过度使用 运动员和从事重复性体力劳动的人群常常会由于过度使用某些肌肉或关节,从而导致骨膜炎。例如,跑步者在长时间、高强度的训练后,可能会出现胫骨骨膜炎(shin splints),这是一种常见的运动损伤。 2. 外伤和创伤 外部创伤,如跌倒、碰撞或直接撞击,可能会对骨膜产生直接的损伤,导致炎症反应。这种情况下,骨膜会因损伤而发炎,表现为疼痛和肿胀。 3. 感染 某些细菌感染可以引起骨膜炎。例如,金黄色葡萄球菌等病菌通过血液传播或直接侵入体内的骨骼和骨膜,导致感染性骨膜炎。这种骨膜炎会伴随明显的红肿、热感和剧烈疼痛。 4. 慢性疾病 一些慢性疾病,如类风湿关节炎、痛风和其他风湿性疾病,可能会影响到骨膜的健康。这些疾病引起的全身性炎症可以导致骨膜发生改变,从而引发骨膜炎。 5. 不当的鞋具或运动装备 在运动中使用不合适的鞋子或装备可能会增加骨膜受压的风险。例如,穿着不合适的跑鞋或高跟鞋可能导致足部不适,从而引发骨膜的炎症。 6. 营养缺乏 营养不良,特别是缺乏维生素D和钙,可能导致骨骼健康下降,使骨膜更容易受到损伤和感染。维生素D在骨骼健康中起着重要作用,缺乏时骨膜的恢复能力也会降低。 7. 老年因素 随着年龄的增长,骨骼和软组织的健康状况会下降,骨膜的自我修复能力减弱,老年人更易出现骨膜炎,尤其是在既往有骨关节疾病的情况下。 结论 骨膜炎的发生常常与多个因素有关,包括外部环境、身体状况和生活方式等。了解其常见原因有助于在日常生活中采取预防措施,减少其发生风险。一旦出现相关症状,应及时就医,经过专业的诊断和治疗,以便尽早康复。

#症状

2025-04-03

红皮性银屑病患者如何避免复发
红皮性银屑病患者如何避免复发
红皮性银屑病(Erythrodermic psoriasis)是一种严重的银屑病类型,通常涉及大面积的皮肤、并伴有明显的红斑和脱屑。对于红皮性银屑病患者而言,避免复发至关重要。以下是一些有效的预防策略和生活方式调整,帮助患者更好地管理病情,减少复发的风险。 1. 定期就医与监测 定期访问皮肤科医生非常重要。医生会根据患者的病情变化调整治疗方案,确保采用最适合的疗法。此外,通过定期检查,医师可以及时发现潜在的并发症,从而避免病情加重。 2. 遵循治疗方案 服药和使用外用药物是管理红皮性银屑病的重要手段。患者应当严格遵循医生的处方,定期服用药物、按照说明进行外用治疗。不要自行停药或更改药物剂量,这可能导致病情复发或恶化。 3. 识别和避免诱因 红皮性银屑病的发作常常与多个诱因相关。常见的诱因包括压力、感染、天气变化、饮食习惯以及某些药物。患者应留意并记录个人的病史,识别出可能的诱因,并尽量避开这些触发因素。 4. 养成健康的生活方式 健康的生活方式对减少复发频率有很大影响。以下是一些推荐的做法: 均衡饮食:摄取丰富的水果、蔬菜、全谷类食物和健康脂肪(如鱼油和坚果),以抗炎效果为导向的饮食可以帮助维持健康的皮肤。 保持适当体重:肥胖被认为是银屑病的风险因素,保持健康的体重可以有效降低发作可能性。 规律锻炼:适度的锻炼不仅有助于增强免疫系统,还有助于减压与提高心理健康。 5. 管理压力 心理因素常常是银屑病复发的关键因素。患者可通过以下方式有效管理压力: 放松训练:瑜伽、冥想以及深呼吸训练都能有效减轻压力。 寻求支持:加入银屑病支持小组,获取患者之间的交流和心理支持,帮助减轻孤独感和焦虑。 6. 避免过度日晒及刺激物 虽然适量的阳光对皮肤病有一定的治疗效果,但过度日晒可能会导致银屑病复发。患者应采取适当的防晒措施,并避免使用刺激性化妆品和护肤产品,以保护皮肤的完整性。 7. 充足睡眠 充足的睡眠有助于身体的修复与免疫功能的增强,患者应保持规律的作息,确保每天获得足够的高质量睡眠,从而促进身体健康。 结论 红皮性银屑病的管理需要患者的积极配合和对自身病情的了解。通过定期就医、遵循治疗方案、识别诱因、保持健康生活方式、管理压力以及保护皮肤,患者可以有效降低疾病复发的风险。时刻关注自身的变化,并与医生保持良好的沟通,是管理红皮性银屑病的关键。请记住,健康的生活方式和积极的心态将有助于维护皮肤的健康,提升生活质量。

#预防

2025-04-03

肝衰竭患者的影像学检查
肝衰竭患者的影像学检查
肝脏是人体最重要的器官之一,它具有多种功能,包括代谢废物、合成蛋白质和产生胆汁等。肝脏也是一种容易受到伤害的器官,肝衰竭是一种严重的疾病,可以对患者的健康造成严重威胁。肝衰竭的影像学检查是诊断和治疗这种疾病的重要手段之一。 肝衰竭患者的影像学检查通常包括多种技术,其中最常用的包括超声检查、计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)。这些检查可以帮助医生了解肝脏的结构、大小、形态以及可能存在的异常情况。此外,影像学检查还可以帮助医生评估肝脏的功能状态,如血液灌注情况和胆道排空功能等。 在肝衰竭患者的影像学检查中,医生通常会关注以下几个方面: 1. 肝脏结构:影像学检查可以帮助医生评估肝脏的整体结构,包括肝脏的大小、形状、表面光滑度等。异常的肝脏结构可能是肝衰竭或其他肝脏疾病的表现。 2. 肝脏血流:肝脏是一个重要的血液过滤器,影像学检查可以帮助医生评估肝脏的血液供应情况。血液供应不足可能导致肝细胞缺氧和损伤,加重肝衰竭的病情。 3. 胆道排空功能:胆汁是肝脏产生的重要物质,影像学检查可以帮助医生评估胆管的通畅情况。如果胆管受阻或胆汁排出异常,可能会导致胆汁淤积和肝功能异常。 针对肝衰竭患者的影像学检查结果,医生可以制定相应的治疗方案。例如,对于血管瘤、肿瘤等需要手术干预的病变,影像学检查可以帮助医生选择合适的手术方式和位置。对于肝功能减退的患者,影像学检查可以帮助医生评估肝移植的适应症和手术方案。 总的来说,肝衰竭患者的影像学检查在诊断和治疗过程中起着至关重要的作用。通过这些检查,医生可以更好地了解患者的病情,制定合理的治疗方案,提高治疗效果和患者的生存率。因此,及时进行影像学检查对于肝衰竭患者的治疗至关重要。

#检查

2025-04-03

健康问答

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