近年来，人类肠道微生物群（Human Gut Microbiota, HGM）在药物和营养素代谢中的重要作用逐渐被认识到。肠道微生物群不仅影响口服药物的生物利用度，还通过其代谢酶参与药物和生物活性分子的生物转化（biotransformation），从而影响药物的药代动力学和药效学特性。然而，由于肠道微生物群的复杂性和个体间的差异性，确定特定微生物对药物和营养素代谢的具体贡献仍然是一个巨大的挑战。为了解决这一问题，研究人员开发了GutBugDB，这是一个开放获取的数字资源库，旨在预测人类肠道微生物群介导的生物和异生物质（xenobiotic）分子的生物转化。 论文来源 该研究由Usha Longwani、Ashok K. Sharma、Aditya S. Malwe、Shubham K. J...

近年来，肠道菌群在健康和疾病中的作用引起了广泛关注。研究表明，肠道菌群的多样性和组成与心血管疾病（CVD）的发生和发展密切相关。心血管疾病是全球范围内导致死亡的主要原因之一，而炎症在心血管疾病的发病机制中扮演了重要角色。肠道菌群通过调节炎症反应、代谢产物生成等机制，可能对心血管健康产生深远影响。发酵蔬菜（Fermented Vegetables, FVs）富含益生菌，被认为可能通过改善肠道菌群来降低炎症水平，从而预防心血管疾病。然而，关于发酵蔬菜对肠道菌群和炎症标志物的影响，尤其是对心血管疾病高风险人群的影响，目前的研究还较为有限。因此，本研究旨在探讨定期摄入发酵蔬菜对心血管疾病高风险成年人的炎症标志物和肠道菌群组成的影响。 论文来源 本研究由Melissa Baron、Bin Zuo、Ji...

母乳微生物与寡糖在婴儿肠道菌群发育中的关键作用 学术背景 婴儿肠道菌群的发育在生命早期至关重要，而母乳喂养是这一过程的重要驱动因素之一。母乳不仅为婴儿提供必要的营养，还含有丰富的微生物和寡糖，尤其是人乳寡糖（Human Milk Oligosaccharides, HMOs）。这些成分对婴儿肠道菌群的塑造具有深远影响。然而，尽管已有研究表明母乳中的微生物和HMOs在婴儿肠道菌群发育中扮演重要角色，但关于它们在哺乳期间如何随时间变化的系统性研究仍然有限。特别是，针对荷兰人群的研究更是少见。因此，本研究旨在探讨母乳微生物和HMOs在婴儿出生后1个月、3个月和9个月时对婴儿肠道菌群组成的影响，以填补这一领域的研究空白。 论文来源 该研究由来自荷兰瓦赫宁根大学（Wageningen Universi...

近年来，肠道微生物组（gut microbiome）在人类健康与疾病中的作用引起了广泛关注。研究表明，肠道微生物的失衡（dysbiosis）与多种慢性疾病，如肥胖、炎症性肠病、癌症和神经退行性疾病等密切相关。饮食作为影响肠道微生物组的重要因素，可能通过调节微生物的组成和功能来影响宿主的代谢健康。然而，饮食模式与肠道微生物组之间的具体关联机制尚不明确。 本研究旨在探讨两种代谢性饮食模式——高胰岛素血症饮食指数（Empirical Dietary Index for Hyperinsulinaemia, EDIH）和炎症性饮食模式（Empirical Dietary Inflammatory Pattern, EDIP）——与肠道微生物组之间的关系。EDIH和EDIP是基于食物频率问卷（Food...

RNA结合蛋白RBPMS在血管平滑肌细胞中的关键作用 学术背景 血管平滑肌细胞（Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs）是构成大动脉的主要结构成分。在健康的血管中，VSMCs具有成熟的收缩表型，负责调节血管张力和血液流动。然而，VSMCs具有表型可塑性，在血管壁损伤或心血管疾病（如动脉粥样硬化、高血压等）中，它们会去分化为更具增殖性和合成性的间充质状态。这种表型转换伴随着细胞转录组的重大变化，包括收缩标志物的丢失。尽管目前对VSMCs表型的分子网络定义主要集中在转录水平的标志物表达上，但转录后调控（如RNA剪接）在VSMCs表型中的作用仍未被充分探索。 RNA结合蛋白（RNA-binding proteins, RBPs）在RNA剪接等转录后调控过程中发挥重要...

学术背景 随着测序技术的飞速发展，科学家们已经能够获得大量的蛋白质序列数据，其中包括许多酶序列。然而，尽管像京都基因与基因组百科全书（KEGG）和BRENDA这样的大型酶数据库已经建立，许多酶的序列信息仍然缺失。这些缺乏序列信息的酶被称为“孤儿酶”（orphan enzymes）。孤儿酶的存在严重阻碍了基于序列相似性的功能注释，导致在理解序列与酶促反应之间关系时存在巨大空白。 孤儿酶的问题不仅限于序列信息的缺失，还影响了我们对生物过程的理解。例如，人类肠道微生物群中的许多代谢过程，如短链脂肪酸（short-chain fatty acid, SCFA）的生产，与肠道炎症和癌症进展密切相关。然而，许多这些反应涉及孤儿酶，导致相关基因无法被识别。因此，开发一种不依赖于序列相似性的方法来预测酶活性...

蛋白质的三维结构由其氨基酸序列决定，而蛋白质的功能则高度依赖于其三维结构。蛋白质的侧链构象（side-chain conformations）在蛋白质折叠、蛋白质-蛋白质相互作用以及蛋白质设计（de novo protein design）中起着至关重要的作用。准确预测蛋白质侧链的构象是理解蛋白质折叠机制、设计新型蛋白质以及研究蛋白质相互作用的关键。然而，传统的基于物理的模型（physics-based modeling）依赖于经验评分函数（empirical scoring functions）、离散旋转库（discrete rotamer libraries）和马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）采样，这些方法往往由于搜索效率低下和评分函数的不准确性而难以达到理想的效果。 近年来，人工智能在蛋...

学术背景 冷冻电子显微镜（Cryo-EM）是解析大分子（如蛋白质）结构的重要实验技术。然而，Cryo-EM的有效性常常受到实验条件（如低对比度和构象异质性）导致的噪声和密度值缺失的制约。尽管现有的全局和局部图像锐化技术被广泛用于改善Cryo-EM密度图，但在高效提升其质量以构建更精确的蛋白质结构方面仍面临挑战。为了解决这一问题，研究人员开发了CryoTen，一种基于3D UNETR++风格Transformer的模型，旨在有效增强Cryo-EM密度图的质量。 论文来源 这篇论文由Joel Selvaraj、Liguo Wang和Jianlin Cheng共同撰写。Joel Selvaraj和Jianlin Cheng来自美国密苏里大学电气工程与计算机科学系，而Liguo Wang则来自布鲁克...

在蛋白质组学研究中，质谱技术（Mass Spectrometry, MS）被广泛用于分析蛋白质的丰度和结构变化。然而，蛋白质的定量分析面临一个关键挑战：许多蛋白质共享相同的肽段（shared peptides），即这些肽段在多个蛋白质的序列中出现。传统的方法通常仅依赖于唯一肽段（unique peptides）进行蛋白质定量，忽略了共享肽段的信息，这可能导致定量结果的偏差或不准确。特别是在研究蛋白质异构体（protein isoforms）或翻译后修饰（post-translational modifications, PTMs）时，共享肽段的存在使得定量分析更加复杂。 为了解决这一问题，研究者们提出了一种新的统计方法，旨在利用共享肽段的定量信息，更准确地估计蛋白质的丰度和PTMs的位点占有...

背景介绍 蛋白质翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs）是调节细胞活动的关键机制，包括基因转录、DNA修复和蛋白质相互作用等。其中，半胱氨酸（Cysteine）作为稀有氨基酸，通过其硫醇基团（Thiol Group）参与多种PTMs，尤其是在氧化还原平衡和信号传递过程中发挥着重要作用。S-硫酰化（S-Sulfhydration）是一种重要的PTM，与心血管疾病和神经系统疾病的发生和发展密切相关。然而，S-硫酰化的具体机制仍不明确，尤其是在位点识别方面存在较大的挑战。 传统的S-硫酰化位点识别方法，如生物素转换法（Biotin Conversion Method）和马来酰亚胺荧光法（Maleimide Fluorescence Method），...