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靶向大肠埃希菌外膜蛋白的18β-甘草次酸的筛选及抗菌活性评价系统构建

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中华微生物学和免疫学杂志 2024年第5期44卷 390-395页

作者：王星媛李清蓉韩晓晨张续严王哲秦有才储引娣范恩国中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院病原学系北京100005

目的以大肠埃希菌桶状蛋白组装复合物的核心组分BamA和BamD作为靶点,从甘草提取物中进行抗菌活性成分的筛选,以应对日益严峻的抗生素耐药问题。方法使用亲和超滤联合高效液相色谱-质谱(high performance liquid chromatography-mass spe... 详细信息

目的以大肠埃希菌桶状蛋白组装复合物的核心组分BamA和BamD作为靶点,从甘草提取物中进行抗菌活性成分的筛选,以应对日益严峻的抗生素耐药问题。方法使用亲和超滤联合高效液相色谱-质谱(high performance liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS)技术,从甘草提取物中筛选能够与BamA和BamD相互作用的化合物。用荧光定量PCR检测化合物处理后大肠埃希菌外膜蛋白bamA和bamD基因表达量的变化,并且利用离体重组系统检测化合物对于β桶状蛋白组装(β-barrel assembly machinery,BAM)复合物整合外膜蛋白功能的影响,最后利用SDS在细菌细胞内的积累情况检测化合物处理过后细菌细胞膜完整性变化。结果生物亲和超滤联合HPLC-MS筛选发现18β-甘草次酸可以与BamD发生相互作用,经18β-甘草次酸处理后,大肠埃希菌bamA基因表达水平升高1.5倍,bamD基因表达水平升高2倍,但是,离体重组系统检测未观察到18β-甘草次酸对BAM复合物的插膜功能具有抑制效果,细胞膜完整性检测实验也未发现18β-甘草次酸对于大肠埃希菌细胞膜的破坏。结论以BamA和BamD蛋白作为靶点,建立了使用亲和超滤联合HPLC-MS进行天然产物筛选的方法。筛选得到18β-甘草次酸能够与BamD相互作用并能够影响大肠埃希菌外膜蛋白的表达,故本研究所建立的筛选和实验流程对于以外膜蛋白为靶点的、其他来源的新型抗菌药物的筛选具有良好的借鉴价值,且本研究也提示在筛选过程中,相关靶点的选择对成功筛选到相应的天然产物至关重要。

关键词： 18β-甘草次酸 β桶状蛋白组装复合物离体重组系统

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男性生殖系统:病毒的储存库与性传播

中国科学:生命科学 2024年

作者：张静王菲王宇韩代书中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院

近年来新冠等多种病毒在全球范围内暴发流行,进一步加深了人们对病毒性传染病的担忧.除了不同病毒引起的主要疾病外,人们还担忧一个共性问题:病毒对男性生殖系统(male reproductive system, MRS)的易感性,及其损害男性生殖与性传播风险.... 详细信息

近年来新冠等多种病毒在全球范围内暴发流行,进一步加深了人们对病毒性传染病的担忧.除了不同病毒引起的主要疾病外,人们还担忧一个共性问题:病毒对男性生殖系统(male reproductive system, MRS)的易感性,及其损害男性生殖与性传播风险. MRS为了保护生殖细胞不受免疫系统的攻击,建立了免疫豁免环境.睾丸是典型的免疫豁免器官,附睾也具有免疫豁免特性.然而免疫豁免环境也可成为微生物逃避免疫监视的庇护所,特别是多种病毒容易感染MRS,并逃避免疫系统的清除.病毒在睾丸中可以长期存在,也可以感染其他男性生殖器官,主要包括附睾、精囊和前列腺等.为了抵抗入侵的病毒,这些器官建立了独特的天然抗病毒机制.尽管如此,一些病毒仍可以诱发MRS炎症,影响男性生殖健康.此外,感染MRS的病毒还可能脱落到精液中,从而发生性传播. MRS的免疫环境、病毒感染机制、组织特异性的天然抗病毒反应以及性传播风险,是人们长期关注的重要研究领域.本文将综述该领域的研究进展,提出有待研究的主要方向,为相关领域的研究者提供参考.

关键词：病毒男性生殖系统免疫豁免天然抗病毒反应性传播

知识图谱驱动的人类蛋白质组知识注释与知识探索研究

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中国生物医学工程学报 2024年第3期43卷 315-326页

作者：袁一泽王志刚王哲史涪仁杨晟杨啸林中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院北京100005

蛋白质组知识注释能够帮助科研人员从已有知识中凝练出重要的科学假说,传统的蛋白质组知识注释知识单一且多为简单的知识检索和罗列汇总,知识的综合性和系统性不足。为此,本研究展开知识图谱驱动的人类蛋白质组知识注释与知识探索研究... 详细信息

蛋白质组知识注释能够帮助科研人员从已有知识中凝练出重要的科学假说,传统的蛋白质组知识注释知识单一且多为简单的知识检索和罗列汇总,知识的综合性和系统性不足。为此,本研究展开知识图谱驱动的人类蛋白质组知识注释与知识探索研究。综合13种生物医学本体和数据库资源,依托图数据库Neo4j构建知识图谱(BMKG)管理生物医学知识;结合先验知识和中心度等图算法,从多层面多角度设计元路径,制定知识注释方案;实现相似度计算和链接预测算法,执行node2vec图嵌入,为辅助知识探索分析做准备。本研究所得BMKG图谱融合了13种生物医学知识资源,共9种2508348个节点,20种25362594条关系。以肾细胞癌蛋白质组知识注释为例,BMKG的知识注释方案能够从多层面多角度展开注释,实现对其关联的通路、药物和表型等知识的归纳提炼。此外,基于BMKG能够展开药物-疾病关联预测等知识探索研究,疾病知识的聚类结果与Mondo本体结构有很好的一致性。本研究建设了网站提供在线服务,网址:http://***,包括三大应用模块:知识检索、知识注释和知识分析。综上,本研究表明知识图谱能够为人类蛋白质组知识注释研究提供新的见解。

关键词：知识图谱蛋白质组知识注释知识探索

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微RNA在大脑新皮层层次形成中调控作用

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：舒鹏程窦欣怡中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院重大疾病共性机制全国重点实验室生物化学与分子生物学系

种类多样的神经元有序排列和特异性的连接形成了大脑新皮层的6层组织，从而构成了神经系统高级功能的核心。了解大脑新皮层发育形成的机制将为理解哺乳动物乃至人类的生理与行为提供理论基础，也为神经系统疾病诊疗带来重大影响。本文以... 详细信息

种类多样的神经元有序排列和特异性的连接形成了大脑新皮层的6层组织，从而构成了神经系统高级功能的核心。了解大脑新皮层发育形成的机制将为理解哺乳动物乃至人类的生理与行为提供理论基础，也为神经系统疾病诊疗带来重大影响。本文以微RNA（microRNAs，miRNAs）为对象，结合自己实验室工作，总结近年来所发现的miRNAs在大脑皮层层次形成过程中的研究进展，特别是在神经干细胞时序性命运决定、投射神经元多样型的形成、神经元放射状迁移，以及分裂后神经元进一步命运特化等方面的进展，为大脑皮层的发育机制研究提供新的思路。

关键词：大脑新皮层投射神经元层次形成微RNA,Dicer

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急性胰腺炎的发病机制研究进展及未来展望

西安交通大学学报(医学版) 2024年第2期45卷 167-177页

作者：彭凯新文礼北京协和医院/中国医学科学院临床医学研究所生物标志物研究平台

急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP)是消化系统常见急腹症之一，发病率在我国和欧美各国均呈逐年上升趋势。尽管病因多种多样，但均遵循特定的病理生理学过程且其中的关键调控分子具有相似性。近年来，一方面以胰腺腺泡和导管上皮细胞... 详细信息

急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP)是消化系统常见急腹症之一，发病率在我国和欧美各国均呈逐年上升趋势。尽管病因多种多样，但均遵循特定的病理生理学过程且其中的关键调控分子具有相似性。近年来，一方面以胰腺腺泡和导管上皮细胞为主要研究对象，聚焦钙信号通路、自噬流受损、线粒体等细胞器功能障碍、内质网应激失衡取得了不少重要进展；另一方面聚焦免疫细胞的早期募集和过度活化参与调控全身炎症反应的发生及胰腺坏死和胰腺炎相关器官功能不全开展了不少前沿研究。上述研究发现大大增进了我们对AP发病机制和干预策略的理解和认识。本文将重点讨论近年来AP发病机制的基础研究进展，以期对AP的早期治疗提供临床指导。

关键词：急性胰腺炎发病机制钙信号自噬细胞器免疫细胞脂毒性

口服草药来源的小RNA(XKC-sRNA-h3)可治疗血管紧张素Ⅱ诱导的小鼠高血压

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中国科学：生命科学 2024年第5期54卷 925-935页

作者：汤克功王小娜赵煜李晓北姜振宇梅颂陈明锐马一鸣杜芯仪乔翔宇孙娜刘佳齐蒋澄宇中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

高血压是心血管疾病发病和死亡的重要危险因素之一,也是全球公共卫生关注的焦点.目前,寡核苷酸药物已被证明可用于多种疾病治疗,是未来极有前景的药物研发方向.本研究展示了一条草药来源的小RNA(small RNA, sRNA)——XKC-sRNA-h3(B55710... 详细信息

高血压是心血管疾病发病和死亡的重要危险因素之一,也是全球公共卫生关注的焦点.目前,寡核苷酸药物已被证明可用于多种疾病治疗,是未来极有前景的药物研发方向.本研究展示了一条草药来源的小RNA(small RNA, sRNA)——XKC-sRNA-h3(B55710460, F221.I000082.B11),通过靶向血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme, ACE)基因而在高血压小鼠模型中有显著的降压效果.相比降压药卡托普利,口服鞘氨醇(d18:1)-XKCsRNA-h3本草体可以更有效地缓解血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ)诱导的小鼠高血压性心脏损伤和肾脏损伤.这些结果表明, XKC-sRNA-h3有望成为一种新型可口服治疗高血压的ACEI类寡核苷酸药物.

关键词：高血压寡核苷酸药物口服给药

基于数据非依赖性采集定量蛋白质组学分析的原发性干燥综合征潜在唾液生物标志物研究

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Chinese Medical Sciences Journal 2024年第1期39卷 19-28,I0003页

作者：田艺超郭春岚李珍尤欣刘晓燕苏金梅赵斯佳穆月孙伟李倩中国医学科学院北京协和医院口腔科北京100730 中国医学科学院北京协和医院风湿病与临床免疫学系北京100730 北京协和医学院基础医学院中国医学科学院基础医学研究所仪器核心设施蛋白质组学中心北京100730

目的唾液腺是原发性干燥综合征(pSS)的主要靶器官,因此唾液被认为是腺体病理生理学和疾病状态的镜子。本研究旨在说明pSS患者的唾液蛋白质组学特征,并鉴定可能辅助诊断的潜在生物标志物。方法发现集包含49个样本[24个来自pSS,25个来自... 详细信息

目的唾液腺是原发性干燥综合征(pSS)的主要靶器官,因此唾液被认为是腺体病理生理学和疾病状态的镜子。本研究旨在说明pSS患者的唾液蛋白质组学特征,并鉴定可能辅助诊断的潜在生物标志物。方法发现集包含49个样本[24个来自pSS,25个来自年龄和性别匹配的健康对照(HCs)],验证集包括25个样本(12个来自pSS,13个来自HCs)。36例pSS患者和38例健康对照者以2:1的比例集中随机分配至Discovery组或验证组。在2D LC-HRMS/MS平台上使用数据非依赖性采集(DIA)策略分析来自pSS患者和健康对照组的未刺激性全唾液样本,以揭示差异蛋白。根据基因本体(GO)分析和国际药学文摘(IPA)分析的蛋白质注释,使用DIA分析验证了关键蛋白质。随机森林用于建立SS的预测模型。结果共发现1,963个蛋白,其中136个蛋白在pSS患者中表现出差异性。生物信息学研究表明这些蛋白质主要与免疫功能、新陈代谢和炎症有关。一组19个蛋白质生物标志物通过基于P值和随机森林的排序顺序进行鉴定,并验证为具有特殊曲线下面积(AUC)值(发现集:0.817;验证集:0.882)的潜在生物标志物,可用于鉴别pSS患者和健康对照人群。结论新发现的候选蛋白组合可能有助于pSS的诊断。唾液蛋白质组学分析是一种很有前途的无创方法,可用于对pSS患者进行预后评估以及早期和精确治疗。DIA具备最佳的时间效率和数据可靠性,可望成为未来唾液蛋白质组研究的合适选择。

关键词：原发性干燥综合征唾液蛋白质组学分析质谱诊断

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八肽菌素衍生物的合成及其抗菌活性研究

药学学报 2024年第1期59卷 152-160页

作者：杨鹤显崔阿龙王永健寇世博吕苗易红李卓荣中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所北京100050

八肽菌素在对大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌等G-菌具有较强活性的同时,对部分G^(+)菌也有一定的活性。本研究以天然八肽菌素A3和B3为先导化合物进行结构改造,采用固相合成法制备了21个含有8个氨基酸残基的肽类衍生物(含A3和B... 详细信息

八肽菌素在对大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌等G-菌具有较强活性的同时,对部分G^(+)菌也有一定的活性。本研究以天然八肽菌素A3和B3为先导化合物进行结构改造,采用固相合成法制备了21个含有8个氨基酸残基的肽类衍生物(含A3和B3),并对其进行抗菌活性测试和肾细胞毒性评价。其中,化合物6、7和17显示有广谱抗菌活性,在维持抗G-菌活性的同时,明显提升了抗G^(+)菌活性;部分化合物提高了抗铜绿假单胞菌活性。化合物7对所有测定菌株均有活性且肾细胞毒性相对较低。本文研究结果为进一步发展新型多肽类抗菌药物奠定了一定的基础。

关键词：细菌耐药八肽菌素结构修饰广谱抗菌活性

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金属镁催化高张力三元环系的不对称开环反应

科学通报 2024年第23期69卷 3367-3382页

作者：吕佳明王林清王锐杨东旭兰州大学基础医学院甘肃省新药临床前研究重点实验室多肽研究创新单元(2019RU066)兰州730000 中国医学科学院北京协和医学院药物研究所北京100050

利用储量丰富、廉价易得、低污染元素作为催化资源构筑重要立体化学结构具有重要研究意义.含杂原子的手性化合物,例如手性氨基醇类、手性酰胺类、取代四唑类,吲哚衍生物、吡咯烷衍生物等结构单元广泛存在于天然产物中,并且在药物研发过... 详细信息

利用储量丰富、廉价易得、低污染元素作为催化资源构筑重要立体化学结构具有重要研究意义.含杂原子的手性化合物,例如手性氨基醇类、手性酰胺类、取代四唑类,吲哚衍生物、吡咯烷衍生物等结构单元广泛存在于天然产物中,并且在药物研发过程中具有重要的价值.高效构建以上结构单元一直以来都是化学、生命科学、药学科研工作者重点关注的问题.三元环系结构具有较大的环张力,导致其稳定性低,因此具有较高的反应活性.重要三元环系化合物主要包括:环氧乙烷(oxirane)、氮杂环丙烷(aziridine)以及供体-受体环丙烷(donor-acceptor,D-A cyclopropane),这些结构的不对称开环反应成为构建上述重要结构骨架的合成砌块.值得注意的是,近些年在金属催化剂催化策略下,经三元环类化合物的不对称开环反应高效构建高对映选择性的含杂原子结构片段及杂环骨架受到了广泛的研究关注.同时,伴随了多种催化策略的发展.本文主要综述了近年基于金属镁催化策略的三元环类化合物不对称开环反应研究进展,讨论了基于不同类型亲核试剂及催化条件下的开环反应途径和方法,阐述了反应的相关应用,探讨了部分机理过程.最后,对三元环类化合物不对称开环反应当前的发展状况进行了总结,并在此基础上进行了相关展望.

关键词：镁催化氮杂环丙烷氧杂环丙烷 D-A环丙烷不对称开环反应