G-四联体通过重塑能量景观催化蛋白质折叠

G-四链体催化蛋白质折叠的研究报告 学术背景 蛋白质折叠是生物体内一个复杂且尚未完全解决的难题。许多蛋白质在体外(in vitro)的折叠速度非常缓慢,远远超过了生理条件下的可接受时间范围。为了应对这一挑战,ATP(腺苷三磷酸)依赖的分子伴侣(chaperonins)被认为能够加速蛋白质折叠,使其在生理时间内完成。然而,这种能力是否仅限于ATP依赖的伴侣蛋白仍是未解之谜。本研究的核心问题是探索是否存在其他分子能够像ATP依赖的伴侣蛋白一样,催化蛋白质折叠,从而帮助细胞在更短的时间内完成蛋白质折叠。 G-四链体(G-quadruplexes, G4s)是由富含鸟嘌呤(guanine)的核酸序列形成的四链结构,在真核生物中,G-四链体在应激条件下形成,并在应激解除后解离。近年来的研究表明,G-四...

使用深度学习从无定形前驱体预测晶体的生成

从无定形前驱体预测晶体的出现:深度学习助力材料科学新突破 背景介绍 晶体从无定形物质中逐步生成的过程在自然界与实验室中具有重大意义。这一过程广泛存在于从地质到生物过程的各种现象中,并且在开发新材料的过程中占据核心地位。然而,无定形状态向晶体态的转化中,最初出现的常常是亚稳态(metastable state)晶体,而非热力学上的稳定态晶体。这种亚稳态形成的普遍规律可以通过”Ostwald法则”加以解释,该法则指出与无定形前驱体(amorphous precursor)具有相似局部结构特征的晶体将更容易优先成核。 无定形材料的晶化过程,尤其是其能量景观(energy landscape)的建模,一直以来是科学界的难点。传统的分子建模方法或从头计算(ab initio methods)由于计算量...

解析胶质瘤的拓扑结构:基于网络理论框架的研究

解读胶质瘤拓扑景观:基于网络理论框架的研究 胶质瘤干细胞(Glioma Stem Cells, GSCs)被认为是胶质瘤复发和治疗耐药的关键因素,成为新疗法的重要研究目标。然而,目前对胶质瘤干细胞在胶质瘤分层结构中的作用仍然存在争议,这种有限的理解阻碍了研究成果向临床转化。为了解决这一问题,Yao等人团队通过整合实验数据和内生性网络理论(Endogenous Network Theory, ENT),构建了一个描述胶质瘤能量景观的核心内生性网络模型。本研究揭示了胶质瘤生物学的复杂特性,并为治疗策略提供了新的理论视角。 背景与研究动机 胶质瘤是一种侵袭性脑肿瘤,其细胞来源和分化机制长期以来备受关注。近年来,研究发现胶质瘤细胞可能与神经或胶质干细胞特性密切相关,这种细胞被定义为胶质瘤干细胞(GS...