研究人员发现了新冠病毒用来入侵细胞的新方法

研究人员发现了新冠病毒用来入侵细胞的新方法渥太华大学研究团队发现了SARS-CoV-2的一个新的病毒入口，并表明它可能能够利用蛋白质来感染更广泛的细胞。在正在进行的COVID-19大流行中，科学界许多紧迫的研究工作之一集中在冠状病毒设法进入宿主细胞的方式。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336505.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1336505.htm

避免“脱靶”效应 研究人员提高未来mRNA治疗的安全性

避免“脱靶”效应研究人员提高未来mRNA治疗的安全性剑桥大学MRC毒理学组的生物化学家安妮-威利斯（AnneWillis）教授和免疫学家詹姆斯-塔文蒂兰（JamesThaventhiran）博士领导了这项工作。图片来源：MikeThornton,StillVisionPhotography研究人员发现，目前mRNA疗法中含有的一种名为N1-甲基假尿嘧啶的化学修饰碱基是造成mRNA序列"滑动"的原因。MRC毒理学小组与肯特大学、牛津大学和利物浦大学的研究人员合作，检测了接受辉瑞公司COVID-19mRNA疫苗的人体内产生"脱靶"蛋白质的证据。他们发现，在这项研究中，21名接种疫苗的患者中有三分之一出现了非预期的免疫反应，但没有产生任何不良反应，这与有关COVID-19疫苗的大量安全性数据相符。研究小组随后重新设计了mRNA序列，通过纠正合成mRNA中容易出错的基因序列，避免了这些"脱靶"效应。这样就产生了预期的蛋白质。这种设计修改可以很容易地应用于未来的mRNA疫苗，以产生预期效果，同时防止危险和意外的免疫反应。"研究毫无疑问地表明，针对COVID-19的mRNA疫苗接种是安全的。数十亿剂量的Moderna和辉瑞mRNA疫苗已经安全接种，拯救了全世界的生命，"报告的共同资深作者、英国医学研究中心毒理学组的JamesThaventhiran博士说。他补充说："我们需要确保未来的mRNA疫苗同样可靠。我们对'防滑'mRNA的展示是对这一药物平台未来安全性的重要贡献。""这些新疗法为治疗多种疾病带来了希望。随着数十亿英镑的资金流向下一组mRNA疗法，必须确保这些疗法的设计不会产生意想不到的副作用，"MRC毒理学组主任、该报告的共同资深作者安妮-威利斯（AnneWillis）教授说。同时也是Addenbrooke医院执业临床医生的Thaventhiran说："我们可以从疫苗的mRNA中移除容易出错的代码，这样人体就能制造出我们想要的蛋白质，从而产生免疫反应，而不会在无意中制造出其他蛋白质。未来mRNA药物的安全问题在于，错误导向的免疫具有巨大的潜在危害，因此应始终避免脱靶免疫反应。"威利斯补充说："我们的工作既提出了对这种新型药物的担忧，也提出了解决方案，这是来自不同学科和背景的研究人员之间重要合作的结果。这些发现可以迅速付诸实施，以防止未来出现任何安全问题，并确保新的mRNA疗法与COVID-19疫苗一样安全有效。"将合成mRNA用于治疗目的之所以具有吸引力，是因为它的生产成本低廉，因此可以通过让更多人获得这些药物来解决全球范围内严重的健康不平等问题。此外，合成mRNA还可以快速改变--例如，用于制造新的COVID-19变异疫苗。在Moderna和辉瑞的COVID-19疫苗中，合成mRNA被用来使人体制造来自SARS-CoV-2的尖峰蛋白。机体会将mRNA疫苗产生的病毒蛋白识别为外来蛋白，并产生保护性免疫。这种免疫力会持续存在，如果人体日后接触到病毒，免疫细胞可在病毒引发严重疾病之前将其中和。细胞的解码机制称为核糖体。它"读取"天然和合成mRNA的遗传密码，从而产生蛋白质。核糖体在mRNA上的精确定位对于制造正确的蛋白质至关重要，因为核糖体每次"读取"mRNA序列的三个碱基。这三个碱基决定了下一个加入蛋白质链的氨基酸是什么。因此，即使核糖体沿着mRNA发生微小的移动，也会严重扭曲代码和由此产生的蛋白质。当核糖体在mRNA中遇到一串被称为N1-甲基假尿苷的修饰碱基时，大约有10%的时间会发生偏移，导致mRNA被误读，产生非预期的蛋白质--足以引发免疫反应。从mRNA中移除这些N1-甲基假尿苷可以防止"脱靶"蛋白质的产生。参考文献：《mRNA的N1-甲基假尿苷酰化导致+1核糖体框架转移》，2023年12月6日，《自然》。DOI:10.1038/s41586-023-06800-3编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402569.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402569.htm

解码癌症：研究人员揭示细胞是如何"叛变"的

解码癌症：研究人员揭示细胞是如何"叛变"的访问：NordVPN立减75%+外加3个月时长另有NordPass密码管理器约翰斯-霍普金斯大学医学院的科学家们绘制了人类乳腺和肺细胞中的一条分子途径，它可能导致基因组过度复制，而这正是癌细胞的一个特征。这些发现最近发表在《科学》杂志上，揭示了当一组分子和酶触发并调节所谓的"细胞周期"（用细胞的遗传物质制造新细胞的重复过程）时，会出现什么问题。研究人员认为，这些发现可用于开发中断细胞周期障碍的疗法，并有可能阻止癌症的生长。为了复制，细胞会遵循一个有序的程序，首先复制整个基因组，然后分离基因组副本，最后将复制的DNA平均分成两个"子"细胞。人类细胞的每对染色体有23对--一半来自母亲，一半来自父亲，包括性染色体X和Y--即总共46对，但已知癌细胞会经历一个中间状态，即拥有双倍的数量--92条染色体。这是如何发生的是一个谜。约翰霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学副教授塞尔吉-雷戈特（SergiRegot）博士说："癌症领域科学家们的一个永恒问题是：癌细胞基因组是如何变得如此糟糕的？我们的研究对细胞周期的基础知识提出了挑战，让我们重新评估了关于细胞周期如何调节的想法"。细胞周期调控面临的挑战雷戈特说，复制基因组后受到压力的细胞会进入休眠或衰老阶段，并错误地冒着再次复制基因组的风险。一般来说，这些休眠细胞在被免疫系统"识别"为有问题的细胞后，最终会被清除。但有时，尤其是随着年龄的增长，免疫系统无法清除这些细胞。如果任由这些异常细胞在体内游荡，它们就会再次复制基因组，在下一次分裂时对染色体进行洗牌，从而引发癌症。为了确定细胞周期中出现问题的分子途径的细节，雷戈特和研究生研究助理康纳-麦肯尼（ConnorMcKenney）领导约翰-霍普金斯大学的研究小组，重点研究了乳腺导管和肺组织中的人类细胞。原因何在？这些细胞的分裂速度通常比体内其他细胞更快，从而增加了观察细胞周期的机会。观看这段视频，了解细胞在不分裂的情况下经历两次复制基因组的细胞周期阶段。细胞核中出现的亮点表明DNA正在复制的位置。资料来源：约翰-霍普金斯大学医学院塞尔吉-雷戈特实验室雷戈特的实验室擅长对单个细胞进行成像，因此特别适合发现极少数没有进入休眠期、继续复制基因组的细胞。在这项新研究中，研究小组仔细观察了数千张单细胞在细胞分裂过程中的图像。研究人员开发了发光生物传感器，用于标记细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）。他们发现，各种CDK在细胞周期的不同时期激活。在细胞受到环境压力（如干扰蛋白质生产的药物、紫外线辐射或所谓的渗透压（细胞周围水压的突然变化））后，研究人员发现CDK4和CDK6的活性降低了。细胞周期破坏的研究结果五到六小时后，当细胞开始准备分裂时，CDK2也受到了抑制。此时，一种名为无丝分裂促进复合物（APC）的蛋白质复合物在细胞分裂前的阶段被激活，这一步骤被称为有丝分裂。Regot说："在研究中的受压环境中，APC激活发生在有丝分裂之前，而通常人们只知道它在有丝分裂过程中激活。"当暴露在任何环境压力下时，约90%的乳腺细胞和肺细胞会离开细胞周期，进入安静状态。在他们的实验细胞中，并非所有细胞都安静了下来。研究小组发现，约有5%-10%的乳腺细胞和肺细胞重返细胞周期，再次分裂染色体。通过另一系列实验，研究小组发现，所谓的应激活化蛋白激酶活性的增加与一小部分细胞脱离安静阶段并继续将基因组翻倍有关。雷戈特说，目前正在进行一些临床试验，测试DNA损伤剂与阻断CDK的药物。联合用药有可能促使一些癌细胞将基因组复制两次，产生异质性，最终产生抗药性。也许有药物可以阻止APC在有丝分裂前激活，从而防止癌细胞二次复制基因组，防止肿瘤阶段性进展。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431442.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431442.htm

研究人员发现了会加速衰老的“僵尸细胞”

研究人员发现了会加速衰老的“僵尸细胞”衰老细胞或已经失去分裂能力的细胞随着年龄的增长而增加，而这是导致癌症、痴呆症和心血管疾病等与年龄有关的疾病的主要因素。在一项新研究中，由匹兹堡大学和UPMC希尔曼癌症中心研究人员领导的团队发现了一种方法，通过这种方法，衰老或“僵尸”细胞得以发展。该研究最近发表在《NatureStructural&MolecularBiology》上，其首次证明了端粒的氧化损伤--染色体的保护端，其行为就像鞋带末端的塑料帽--会诱发细胞的衰老。这些发现最终可能会产生促进健康衰老或对抗癌症的新疗法。研究论文第一作者、皮特大学环境和职业健康以及药理学和化学生物学教授PatriciaOpresko博士说道：“僵尸细胞仍活着，但它们不能分裂，所以它们不能帮助补充组织。虽然僵尸细胞不能正常运作，但它们并不是沙发土豆--它们积极地分泌化学物质，进而促进炎症和损害邻近的细胞。我们的研究有助于回答两个大问题。衰老细胞是如何随着年龄的增长而积累的及端粒是如何对此作出贡献的。”当一个健康的人体细胞分裂产生两个相同的细胞时，每条染色体的顶端会被削去一点DNA，进而导致端粒随着每次分裂而变短。然而目前还不知道一个细胞是否会在人的一生中频繁分裂，以至于其端粒完全退化，从而导致僵尸般的状况。几十年来，科学家们已经知道端粒缩短会导致实验室生长的细胞出现衰老，但他们只能假设端粒的DNA损伤会使细胞变成僵尸。这一假设以前无法进行测试，因为用于损伤DNA的技术是非特异性的，另外在整个染色体上会产生病变。“我们的新工具就像一个分子狙击手，”论文的第一作者RyanBarnes博士说道，“它专门在端粒上产生氧化损伤。”他是Opresko实验室的一名博士后研究员。为了开发这种神枪手般的精确性，该团队使用了一种专门跟端粒结合的特殊蛋白质。这种蛋白质的作用就像捕手的手套，抓住研究人员扔进细胞的光敏染料“垒球”。当被光激活时，该染料产生破坏DNA的活性氧分子。由于这种捕捉染料的蛋白质只与端粒结合，该工具专门在染色体顶端产生DNA损伤。通过使用生长在盘子里的人类细胞，研究人员发现，端粒的损伤仅在四天后就使细胞进入僵尸状态--比在实验室里通过端粒缩短来诱导衰老所需的数周或数月的反复细胞分裂要快得多。“我们发现了一种诱导衰老细胞的新机制，它完全依赖于端粒，”Opresko解释道，“这些发现也解决了为什么功能失调的端粒并不总是比功能性端粒短的难题。”他也是UPMCHillman基因组稳定项目的共同负责人。阳光、酒精、吸烟、不良饮食和其他因素会产生损害DNA的活性氧分子。细胞有修复途径来修补DNA病变，但根据Opresko的说法，端粒对氧化损伤非常敏感。研究人员发现，端粒的损伤破坏了DNA的复制并诱发了导致衰老的压力信号通路。Barnes说道：“现在我们了解了这一机制，我们可以开始测试干预措施以防止衰老。例如也许有办法将抗氧化剂瞄准端粒来保护它们免受氧化损伤。”这些发现还可以为开发新的药物提...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1304443.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1304443.htm

研究人员发现蛋白质RBM10可以阻止肺癌生长与扩散

研究人员发现蛋白质RBM10可以阻止肺癌生长与扩散杜兰大学（TulaneUniversity）的一项新研究发现了一种以前未知的分子途径，它可能有助于阻止肺癌的发生。肺癌是世界上最常见的癌症之一，也是导致癌症相关死亡的主要原因。该研究的资深作者、杜兰大学医学院雷诺兹和瑞安家族癌症转化讲座教授鲁华博士说，这项发表在《美国科学院院刊》上的研究可能会开发出一种新的抗癌药物和更个性化的肺癌治疗方法。研究发现，一种名为RBM10的已知肿瘤抑制蛋白可以通过抑制c-Myc的功能来抑制肺癌的生长。研究人员发现，RBM10与两种核糖体蛋白（RPL5和RPL11）合作，可以破坏c-Myc的稳定性，阻碍肺癌的扩散。这些发现首次确定了这两种蛋白质之间的抑癌关系。Lu说："我们发现，RBM10可以直接靶向降解c-Myc，并通过与RPL5和RPL11结合降低其致癌作用。我们对癌症有很多了解，但其中涉及的分子仍是一个黑箱。我们正在一点一点地加深理解。"要理解这一过程如何阻止肺癌的进展，可以想象一下细胞中的两个工厂，每个工厂都在制造部件，以组装成新的蛋白质机器；c-Myc在这一蛋白质生产过程中扮演着常规角色，在整个细胞生长过程中也是如此，没有它，人类就无法生存。这种生产过程偶尔会受到干扰，工厂开始生产不正确的部件。当癌症开始形成时，它就会利用c-Myc继续生产，让这些"备用零件"堆积起来形成肿瘤。RBM10在RPL5和RPL11的帮助下，可以破坏c-Myc的稳定性，并阻止肿瘤生长。重要的是，研究还发现，肺癌中经常发现的一种突变形式的RBM10失去了抑制c-Myc的能力，不能与RPL5和RPL11核糖体蛋白结合，最终促进肿瘤生长而不是抑制肿瘤生长。Lu说："RBM10是一种可以抑制癌细胞的重要蛋白质，但当癌症想要发展时，它就会突变RBM10，阻断这一功能。"研究人员希望进一步研究RBM10突变体的功能，希望能开发出针对它的抗癌药物。Lu说："希望我们能设计出一种分子，专门针对突变体，因为这是正常组织中不存在的特殊结构。"如果我们能转化这种突变体，就有望使它抑制c-Myc的致癌活性"。编译自：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1404515.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1404515.htm

美研究员造出类似活细胞的人造细胞

美研究员造出类似活细胞的人造细胞美国研究人员首次通过操纵脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质，制造出外观和行为与人体细胞相似的细胞。这一成果对再生医学、药物输送系统和诊断工具等方面的研究具有重要意义。新华社报道，这项于上星期二（4月23日）刊登在英国《自然·化学》杂志上的研究报告指出，蛋白质对于形成细胞的框架即细胞骨架至关重要，没有它细胞就无法运作。细胞骨架使细胞在形状和对环境的反应方面都具有灵活性。美国北卡罗来纳大学查珀尔希尔校区研究人员设计使用了一种新的可编程肽-DNA技术，引导蛋白质的组成成分肽合成具有功能性细胞骨架（Cytoskeleton）的细胞，它们可以改变形状并对周围环境作出反应。据介绍，DNA通常不会出现在细胞骨架中，研究人员通过对DNA序列重新编程，使其成为一种将肽结合在一起的架构材料。能以这种方式对DNA编程，意味着可以制造出具有特定功能的细胞，甚至可以微调细胞对外部压力的反应。通常，人体活细胞比该研究中合成的细胞更复杂，但也更难以预测，更容易受环境影响，而这种合成细胞即使在50摄氏度的温度下也能保持稳定。研究员介绍称，这种合成细胞材料是为执行特定功能而设计的，可根据不同的应用场景，通过添加不同的肽或DNA设计来定制。这些新材料可以与其他合成细胞技术相结合，应用于生物技术和医学等领域。2024年4月29日12:07PM