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Nat. Commun. | 具有深度交互组学习的未来全新药物设计

今天为大家介绍的是来自Gisbert Schneider团队的一篇论文。从头设计药物旨在从零开始生成具有特定化学和药理性质的分子。作者提出了一种利用基于相互作用组的深度学习的计算方法用于基于配体和结构的药物样分子的生成。这种方法同时利用了图神经网络和化学语言模型的独特优势,无需针对特定应用进行强化学习、迁移学习或少样本学习。它能够实现“零样本”构建定制的化合物库,这些化合物库具有特定的生物活性、可合成性和结构新颖性。为了积极评估基于蛋白质结构的药物设计的深度相互作用学习框架,作者生成了针对人类过氧化物酶体增殖激活受体(PPAR)亚型γ的结合位点的潜在新配体。排名靠前的设计被化学合成,并在计算机上、生物物理上和生物化学上进行了表征。作者识别出了强力的PPAR偏激动剂,它们显示出对核受体和非靶标相互作用的期望活性和选择性特征。对配体-受体复合物的晶体结构测定确认了预期的结合模式。这一成果积极支持了基于相互作用组的从头设计在生物有机化学和医药化学中的应用,使创新的生物活性分子的创建成为可能。

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USP7小分子抑制剂——抑癌蛋白新助手 | MedChemExpress

转录因子 p53 蛋白是一种重要的抑癌蛋白,它能维持细胞的基因组稳定、防止基因突变,从而抑制肿瘤的发生。但在近50%的人类癌症细胞中,p53 蛋白会因基因突变、异常降解等各种原因无法履行职责。而鼠双微粒体 MDM2 是 p53 的主要负调控因子之一,可通过多条途径抑制 p53 活性,其与 p53 蛋白结合从而介导 p53 蛋白泛素化并降解,直接降低 p53 蛋白的稳定性和活性,帮助肿瘤逃避打击。泛素特异性蛋白酶7(USP7)能将 MDM2 去泛素化,使 p53 负调控蛋白 MDM2 在细胞内的水平增加,进而导致 p53 的细胞内水平下降。因此抑制 USP7 的活性,可降低细胞内 MDM2 的水平,进而升高 p53 的水平,从而发挥 p53 促细胞凋亡的作用。

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Nucleic Acids Research | PROTAC-DB:PROTACs在线数据库

今天给大家介绍的是浙江大学侯廷军教授团队发表在Nucleic Acids Research上的一篇文章“PROTAC-DB:an online database of PROTACs”。蛋白水解靶向嵌合体(PROTACs)是一种通过泛素-蛋白酶体系统选择性降解靶蛋白的新型治疗技术,具有传统抑制策略无法比拟的优势。目前PROTAC的设计仍然是一个巨大的挑战,为了对PROTACs进行合理设计,本文提出了一个基于Web的开放式数据库PROTAC-DB,它集成了PROTACs的结构信息和实验数据。目前,PROTAC-DB已经囊括了1662个PROTAC、202个弹头(靶向目标蛋白质的小分子)、65个E3配体(能够招募E3连接酶的小分子)和806个Linker以及它们的化学结构、生物活性和理化性质。其中,PROTAC-DB详细提供了弹头和E3配体的生物活性以及PROTAC的降解能力、结合亲和力和细胞活性。PROTAC-DB可以通过两种常用的搜索方法进行查询:基于文本的(靶点名称、化合物名称或ID)和基于结构的。

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DDR1 和 DDR2 双靶点抑制剂的设计合成及其抗炎作用研究 | MedChemExpress

DDR1 主要包括 DDR1a、DDR1b、DDR1c、DDR1d 和 DDR1e 五个亚型,亚型的不同主要是由跨膜激酶蛋白的 mRNA 选择性剪接所导致,而 DDR2 至今尚未发现其它亚型。DDRs 在人和小鼠组织中表达广泛,涉及细胞形态的形成、分化、增值、黏附、迁移和侵袭。大量的研究表明,DDR1 和 DDR2 是多种炎性细胞因子分泌的关键介质 [1-3] ,在多种炎症性疾病中失调,如动脉粥样硬化、骨关节炎、器官纤维化。胶原诱导的 DDR1b 的激活可以显著促进巨噬细胞在炎症反应过程中产生白细胞介素 8( IL-8 )、巨噬细胞炎性蛋白 1α (MIP-1α) 和单核细胞趋化蛋白 1 (MCP-1)。DDR1 敲除的小鼠可以降低脂多糖(LPS)诱导的趋化因子分泌,并使死亡率降低。小分子 DDR1 抑制剂可以减少炎性细胞因子的释放,在小鼠炎症模型中明显的治疗效果。

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SWNE,单细胞的一种高维数据集可视化方法

高通量scRNA-seq使得发现新的细胞类型、识别细胞发育轨迹及表征对基因干扰的反应称为可能。scRNA-seq最常见的可视化方法是tSNE,tSNE本身可以精确的捕获数据集的局部结构,但是经常会扭曲数据集的全局结构,比如簇与簇之间的距离,本研究开发了一种可视化及解释scRNA-seq数据集的方法,相似性加权非负嵌入(SWNE),可以捕获数据的整体和局部结构,且可以使相关的生物学信息嵌入到可视化的结果中。SWNE使用非负矩阵分解方法分解基因表达矩阵到生物学相关的因素中,嵌入细胞、因素信息至二维可视化结果,并使用相似矩阵确保在高维空间中接近的细胞在可视化结果中也相邻/接近。嵌入的生物因子可以通过其基因表达来解释,而且SWNE可以直接将基因嵌入到可视化结果中,进一步帮助生物学解释。

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