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重要研究成果聚焦多肽药物分子研究领域新进展!

来源:本站原创 2020-07-27 23:47

本文中,小编整理了多篇重要研究成果,共同聚焦科学家们在多肽药物分子研究领域取得的新进展,分享给大家!

图片来源:Science Translational Medicine, 2020, doi:10.1126/scitranslmed.aaz7287

【1】Science子刊:利用M3mP6多肽高负荷纳米颗粒有望治疗心脏病

doi:10.1126/scitranslmed.aaz7287

在一项新的研究中,来自美国伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员开发出一种新药,可以防止血凝块(blood clot),同时不会导致出血风险增加,而出血是目前所有抗血小板药物的常见副作用。相关研究结果发表在Science Translational Medicine期刊上。

这项新的研究描述了这种药物及其递送机制,并指出它在动物模型中也是治疗心脏病的有效方法。Du说,“不幸的是,目前的抗血小板药物可以防止导致心脏病和中风的血凝块形成,但如果血管发生破裂,它们也会破坏血小板的止血能力。在某些情况下,严重的出血会危及生命。这种新药物的神奇之处在于,它能防止血凝块,但不会让人容易出血,而其他药物却做不到这一点。”

【2】Chem Commun:新型多肽分子可用于治疗胃肠道紊乱

doi:10.1039/D0CC02321

TFF1肽是粘膜保护和修复的关键参与者。在最近一项研究中,维也纳大学化学系的Markus Muttenthaler领导团队首次成功地合成和折叠了TFF1肽。三种已知的trefoil家族肽TFF1,TFF2和TFF3主要由胃肠道粘膜产生。以其三叶形折叠结构命名。研究表明,这些肽是通过加速伤口愈合来局部抵抗炎症和胃肠道损伤的产物,它们具有治疗胃肠道和其他粘膜疾病(如干眼病和哮喘)的巨大潜力。

Muttenthaler说:“迄今为止,市场上有两种针对肠易激综合症等疾病的口服肽治疗剂。由于分子的大小相对较大,它们没有通过胃肠道壁吸收到血液中,因此只能在胃肠道中局部起作用,而没有严重的副作用。”

【3】科学家开发出新型实验性多肽分子 或能有效靶向作用SARS-CoV-2治疗COVID-19感染

新闻阅读:Experimental peptide targets COVID-19

近日,来自MIT等机构的科学家们通过研究利用蛋白质互作的计算机模型设计出了一种新型肽类,其能结合冠状病毒蛋白并将其通过细胞途径分解,这种类型的肽类或能作为一种潜在的疗法来抑制SARS-CoV-2病毒在感染的细胞内复制。研究人员的想法是利用一种计算机技术来对肽类进行工程化修饰使其能治疗COVID-19,一旦这种肽类进入细胞,其就能够简单地标记并降解病毒。

如今研究人员已经在人类细胞中测试了这种新型肽类,他们现在正在计划进行细胞和动物研究来评估这种肽类的功效,6月1号,研究人员在预印版平台bioRxiv上刊文报告了其初步研究发现。科学家们正在寻找多种不同的策略来开发治疗COVID-19的新型疗法,其中一个感兴趣的领域就是开发特殊的抗体来结合失活的病毒蛋白,比如刺突蛋白,冠状病毒能利用刺突蛋白来进入人类细胞;其中一种相关性的方法就是利用称之为肽类的小型蛋白片段来代替抗体;MIT的研究人员正在着手对多肽进行工程化修饰使其能够与细胞内部的刺突蛋白强烈结合,同时还能利用这些多肽刺激细胞破碎病毒蛋白,研究人员的想法是让多肽招募名为E3泛素连接酶的天然存在的蛋白质,当细胞不再需要这些蛋白时,其就能被标记进行破坏。

【4】ACS Nano:研究人员设计多肽治疗COVID-19

doi:10.1021/acsnano.0c02857

全球各地的科学家都在紧锣密鼓地寻找SARS-CoV-2的抑制剂。SARS-CoV-2是造成COVID-19大流行的新型冠状病毒。现在,研究人员在ACS Nano上报道,他们已经使用计算机建模来评估四种多肽,这四种多肽模拟了人类蛋白的病毒结合域--允许SARS-CoV-2进入细胞的关键蛋白。

为了感染细胞,SARS-CoV-2利用其突刺蛋白与ACE2受体结合,后者是一种位于某些人类细胞表面的蛋白。这种附着使病毒与宿主细胞膜融合并进入。许多研究人员一直在试图寻找能够阻断这种突刺蛋白关键区域的化合物,从而防止病毒感染细胞。Yanxiao Han和Petr Kral想要利用计算机建模来设计模仿这种突刺蛋白的天然目标ACE2的化合物。

【5】bioRxiv:突破!合成多肽药物可以阻断SARS-CoV-2病毒与人类细胞结合

doi:10.1101/2020.03.19.999318

为了开发出治疗COVID-19的可能方法,麻省理工学院的一组化学家设计了一种候选药物,他们认为这种药物可以阻止冠状病毒进入人体细胞。这种潜在的药物是一种短的蛋白质片段,或肽段,它模仿一种在人类细胞表面发现的蛋白质。研究人员已经证明,他们的新肽可以与冠状病毒用来进入人类细胞的病毒蛋白结合,从而有可能解除这种蛋白的武装。

"我们有我们真的想要探索的主要化合物,因为它事实上可以与病毒蛋白以一种我们预测的方式相互作用,所以它有机会抑制病毒进入宿主细胞,"领导该研究的麻省理工学院的化学副教授Brad Pentelute说道。麻省理工学院的研究小组在3月20日发布在bioRxiv(一个在线预印本服务器)上的预印本中报告了他们的初步发现。他们已经将肽的样品寄给了计划在人体细胞中进行试验的合作者。

图片来源:Bi W, et al.(2019)

【6】PLoS Pathog:新型工程化肽类或能展现出潜在的长效抗HIV潜力

doi:10.1371/journal.ppat.1008082

日前,一项刊登在国际杂志PLoS Pathogens上的研究报告中,来自复旦大学等机构的科学家们通过研究发现,一种新型工程化的肽类-IBP-CP24或有望作为一种长效的抗HIV药物,其能单独或与广泛中和性抗体使用来治疗并预防HIV-1的感染。

这项研究中,研究者指出,IBP-CP24能够展现出较长的半衰期,同时还能够潜在广泛地携带抗HIV-1的活性,甚至对耐药性毒株都是如此。恩夫韦肽是被FDA批准的首个抗HIV肽类药物,然而,由于其半衰期较短且容易产生耐药性HIV毒株,该药物的临床应用常常具有很大的局限性。本文研究中,研究人员开发出了一种新型策略,其能通过将名为CP24的抗HIV短肽融合到人类免疫球蛋白G(IgG)Fc结合肽类(IBP)上,从而就能延长该肽类的半衰期。

【7】JCI:新发现!一种能够模拟有益胆固醇的特殊肽类或有望逆转炎性肠病!

doi:10.1172/JCI123700

近日,一项刊登在国际杂志Journal of Clinical Investigation上的研究报告中,来自加利福尼亚大学的科学家们通过研究发现,一种特殊的肽类或能模仿高密度脂蛋白(HDL,一种有益胆固醇)的功能,其或有望帮助治疗与炎性肠病(IBD)相关的炎症;文章中,研究者还揭示了炎性肠病发生的分子机制及能治疗该病的其它可能性药物。

炎性肠病是一种慢性的消化道炎性疾病,最常见的炎性肠病包括克罗恩病和溃疡性结肠炎,目前针对炎性肠病几乎没有有效的疗法,大部分的患者最终都需要进行手术治疗;如今研究者发现,相比健康人群而言,炎性肠病患者机体中ApoA-I蛋白的水平较低,ApoA-I是HDL的主要蛋白组分,而且ApoA-I蛋白还能减缓机体炎症表现,并在机体中扮演抗氧化剂的作用来抑制细胞损伤。

【8】eLife:微型多肽能够恢复小鼠的心脏功能

doi:10.7554/eLife.38319

根据eLife的一项研究,研究人员发现了一种可以恢复小鼠正常心脏功能的微肽分子。这种分子通过防止钙调节失调和心脏重塑起作用,并且可能是治疗心力衰竭的有希望的新基因治疗靶标。在导致心力衰竭的许多过程中,钙引起的破坏最为突出。钙进出细胞的活动可以使心肌收缩和放松。一种名为SERCA的钙泵控制着钙质的流动,但该分子的作用在心力衰竭中受损,先前研究已经提出增强SERCA的活性可以保持心脏收缩性并治疗心力衰竭。

我们的实验室最近发现了一种名为Dwarf Open Reading Frame(DWORF)的微肽,它直接与SERCA结合并增强其活性,”美国德克萨斯大学西南医学中心的博士后研究员Catherine Makarewich解释道。 “在这项研究中,我们探索了高水平DWORF的治疗潜力,作为增加SERCA活性和改善心力衰竭心脏收缩性的一种方法。该团队之前的工作表明,DWORF通过取代抑制SERCA的分子起作用,称为受磷蛋白(PLN)。为了进一步研究这一点,他们设计小鼠在心脏中具有更高水平的DWORF和/或PLN,然后研究其效果。

【9】Cancer Cell:华人科学家开发多肽药物可精准治疗前列腺癌

doi:10.1016/j.ccell.2017.02.017

在最近发表在国际学术期刊Cancer Cell上的一项新研究中,来自密歇根大学的研究人员开发了一种新治疗策略,可以靶向大约一半前列腺癌中都会发生的基因变异。

当TMPRSS2和ERG这两个基因在染色体上发生重定位并且融合在一起,就会开启前列腺癌发育。但是开发靶向ERG的小分子抑制剂一直存在很大挑战性在这项研究中,研究人员利用大分子多肽来靶向ERG,他们在细胞系和动物模型中证明这种方法可以有效靶向并促进ERG融合蛋白的降解,对细胞正常功能几乎不会产生影响。“靶向这个融合基因的表达产物是一个很大的挑战。我们从另外一个角度解决了这一问题。”文章作者Arul M. Chinnaiyan这样说道。

研究人员发现了一组多肽能够与ERG蛋白发生特异性相互作用。他们在能够产生融合基因产物的细胞系上检测了这组多肽,发现可以破坏ERG功能。在不产生这种融合基因产物的细胞中,这些多肽几乎不会对基因表达产生影响。他们还研究了这些多肽如何影响ERG调控的生物学过程。

【10】Metab Engin:新型肽类化合物—缬氨霉素有望治疗SARS-CoV-2感染

doi:10.1016/j.ymben.2020.03.009

研究人员一直在加紧生产一种有希望的药物来有效杀灭细胞培养物中的SARS-CoV病毒,如今这种药物或许也有可能有效对抗SARS-CoV病毒的近亲—SARS-CoV-2的感染。近日,一项刊登在国际杂志Metabolic Engineering上的研究报告中,来自美国西北大学和中国上海科技大学的科学家们通过联合研究在无细胞系统中开发出了一种非常具有潜力的分子—缬氨霉素(valinomycin),基于这种无细胞系统,研究人员有望在短短几个快速设计周期中将缬氨霉素的产量提高5000多倍,同时其也实现了比此前在细胞中更高的分子浓度。

研究者Michael Jewett表示,由于我们使用了这种无细胞的系统,因此我们就能在细胞中优化生产的速度,从而进一步提高缬氨霉素的产量,比如,途径优化周期需要几天而并非几周或几个月,这种速度在应对诸如COVID-19疫情这样的流行病时或许就显得尤为重要了。

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