北京2024年11月21日 /美通社/ -- 自成立以来，擎科生物始终致力于为全球科研人员提供卓越的核酸合成类服务与产品。随着公司在全球范围内的持续发展，我们不断见证客户的研究成果在顶级期刊上的亮眼表现。
本期，我们精心挑选了10篇发布于Cell、Science和Molecular Cancer等知名期刊的学术文章，涵盖基因功能研究、疾病诊断与治疗等领域，这些研究展示了擎科生物产品在生命科学领域中的广泛应用与深远影响。
部分高分文章解读
使用擎科产品： 引物合成
1
文章题目：Transport mechanism and pharmacology of the human GlyT1
DOI: 10.1016/j.cell.2024.02.026
期刊：Cell
影响因子：64.5
内容概要：
研究表明，甘氨酸转运体1（GlyT1）在抑制性和兴奋性神经传递的调控中发挥关键作用，通过从突触间隙中移除甘氨酸来实现这一功能。由于其与谷氨酸/甘氨酸共激活的NMDA受体（NMDARs）密切相关，GlyT1已成为治疗与NMDAR功能不足相关的精神分裂症的核心靶点。本研究探索了GlyT1与底物甘氨酸及药物ALX-5407、SSR504734和PF-03463275结合的冷冻电镜结构，展示了转运循环的三个基本状态：向外开放状态、闭合状态和向内开放状态，详细描绘与甘氨酸再摄取相关的构象变化。此外，该研究还识别了三个特定口袋用于容纳药物，提供了其抑制机制和选择性的结构基础。这些结构综合起来为理解GlyT1的转运机制以及底物和抗精神分裂症药物的识别提供了重要见解，从而为设计治疗精神分裂症的小分子药物奠定了基础。
2
文章题目：Catalytically inactive long prokaryotic Argonaute systems employ distinct effectors to confer immunity via abortive infection
DOI：10.1038/s41467-023-42793-3
期刊：Nature Communications
影响因子: 16.6
内容概要：
研究表明，Argonaute蛋白（Agos）通过结合短核酸作为向导，被引导识别目标互补核酸。多样的原核生物Argonaute蛋白（pAgos）在微生物防御中可能发挥潜在功能。然而，一组全长但催化不活跃的pAgos，即长B型pAgos，其功能和机制尚不清楚。研究发现大多数长B型pAgos功能上与不同的相关蛋白质相连接，包括核酸酶、含Sir2结构域的蛋白质和跨膜蛋白质。长B型pAgo-核酸酶系统（BPAN）通过向导RNA引导的目标DNA识别而被激活，并在体外执行旁侧DNA降解。在体内，该系统在感知入侵质粒后介导基因组DNA降解，导致被感染细胞的死亡，从而从细胞群体中消除入侵者。总之，BPAN系统通过流产性感染提供免疫保护。其他配备不同相关蛋白质的长B型pAgos也采用类似的防御策略。
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使用擎科产品： siRNA
3
文章题目：CircPPAP2B controls metastasis of clear cell renal cell carcinoma via HNRNPC-dependent alternative splicing and targeting the miR-182-5p/CYP1B1 axis
DOI: 10.1186/s12943-023-01912-w
期刊：Molecular Cancer
影响因子: 37.3
内容概要：
该研究探索了环状RNA circPPAP2B在透明细胞肾细胞癌（ccRCC）中的作用及其调控机制。肾细胞癌（RCC）是全球常见的恶性肿瘤之一，转移是RCC相关死亡的主要原因。环状RNA（circRNA）在癌症转移中具有重要调控作用，但其在RCC中的功能和机制尚不明确。
研究发现circPPAP2B在高侵袭性ccRCC细胞和转移性ccRCC组织中高表达，并与预后不良相关。功能实验表明，circPPAP2B促进ccRCC细胞的增殖和转移。机制研究显示，circPPAP2B通过m6A依赖方式与HNRNPC相互作用，促进其核转位，并调节HNRNPC与剪接因子PTBP1和HNPNPK的相互作用，影响前mRNA选择性剪接。此外，circPPAP2B作为miRNA海绵，结合miR-182-5p，增加CYP1B1的表达。揭示了circPPAP2B通过HNRNPC依赖的选择性剪接和miR-182-5p/CYP1B1轴促进ccRCC增殖和转移，强调了circPPAP2B作为ccRCC治疗靶点的潜力。
4
文章题目：CD97 negatively regulates the innate immune response against RNA viruses by promoting RNF125-mediated RIG-I degradation
DOI: 10.1038/s41423-023-01103-z
期刊：Cell Mol Immunol
影响因子: 24.1
内容概要：
本研究发现，G蛋白偶联受体ADGRE5（CD97）能够结合多种在代谢中发挥重要调控作用的代谢物。然而，其在抗病毒先天免疫反应中的功能尚未明确。研究报告了CD97抑制病毒诱导的I型干扰素（IFN-I）释放，并在细胞和小鼠中增强RNA病毒复制的情况。CD97被确定为先天免疫受体RIG-I的新负调控因子，RIG-I的降解导致了IFN-I信号通路的抑制。此外，CD97的过表达促进了RIG-I的泛素化，从而导致其降解，但并不影响其mRNA的表达。在机制上，CD97通过上调RNF125的表达，诱导RNA病毒感染后RNF125介导的K48连接泛素化在Lys181位点的RIG-I降解。最重要的是，与野生型小鼠相比，缺乏CD97的小鼠对RNA病毒感染更具抵抗力。研究发现，血根碱介导的CD97抑制能够有效阻止VSV和SARS-CoV-2的复制。这些发现阐明了CD97在抗病毒先天免疫反应中负调控RIG-I的未知机制，并为新治疗策略的开发和靶向抗病毒药物的设计提供了分子基础。
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使用擎科产品：sgRNA
5
文章题目：Engineered Extracellular Vesicle-Delivered CRISPR/Cas9 for Radiotherapy Sensitization of Glioblastoma
DOI: 10.1021/acsnano.2c12857
期刊：ACS Nano
影响因子: 17.1
内容概要：
该研究通过在小鼠体内的原位肿瘤中进行全基因组CRISPR敲除筛选，识别出与放疗相关的合成致死基因。通过功能筛选和转录组分析，发现谷胱甘肽合成酶（GSS）可能是通过铁死亡调控放射抗性的潜在因子。高水平的GSS与胶质瘤患者的不良预后和复发密切相关。机制研究表明，GSS与抑制胶质瘤细胞放射治疗诱导的铁死亡有关。GSS的缺失导致谷胱甘肽（GSH）合成中断，进而引起GPX4失活和铁积累，从而增强了放射治疗引发的铁死亡。此外，为了克服CRISPR编辑广泛治疗应用的障碍，研究报告了一种新型基因编辑递送系统，其中将Cas9蛋白/sgRNA复合物装载入修饰有Angiopep-2（Ang）和转录激活因子（TAT）肽的双修饰细胞外囊泡（EV）中，该系统不仅靶向血脑屏障（BBB）和GBM，还能够穿透BBB并渗透肿瘤。研究所开发的囊泡在GBM组织中显示出良好的靶向效果，使GSS基因编辑效率达到67.2%，且几乎没有非靶向基因编辑。这些结果表明，将无偏基因筛选与CRISPR-Cas9基因疗法结合，可以有效识别潜在的合成致死基因，从而扩展治疗靶点。
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使用擎科产品： 基因合成
6
文章题目：Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition
DOI: 10.1126/science.adk8838
期刊：Science
影响因子：56.9
内容概要：
该研究表明，作物产量潜力受限于诸如籽粒大小与数量之间的固有权衡。虽然油菜素内酯（BRs）能促进籽粒增大，但其在调节籽粒数量方面的作用尚不明确。通过解析簇穗水稻种质，研究发现激活BR代谢基因BRASSINOSTEROID-DEFICIENT DWARF3（BRD3）显著增加籽粒数量。建立了一个分子通路，其中BR信号抑制因子GSK3/SHAGGY-LIKE KINASE2磷酸化并稳定了OsMADS1转录因子，该转录因子靶向TERMINAL FLOWER1样基因RICE CENTRORADIALIS2。在次级分枝分生组织中特异性激活BRD3能增强穗状分枝，减少对籽粒大小的负面影响，并提高籽粒产量。研究展示了组织特异性激素操纵在打破各种性状之间的权衡并释放水稻产量潜力方面的强大作用。
7
文章题目：Targeting carnitine palmitoyl transferase 1A (CPT1A) induces ferroptosis and synergizes with immunotherapy in lung cancer
DOI: 10.1038/s41392-024-01772-w
期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy
影响因子：39.3
内容概要：
尽管免疫检查点疗法取得了一定成功，肺癌中无反应或复发现象依然普遍存在。研究发现，癌症干细胞（CSCs）是免疫疗法相关耐药的重要因素。铁死亡是一种由铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式，通过细胞代谢重塑高度调控，已显示出与免疫疗法结合的协同效果。CSCs的代谢适应推动了肿瘤耐药性，但其在肿瘤免疫逃逸中抵抗铁死亡的机制尚不清楚。研究通过代谢组学、转录组学、肺上皮特异性Cpt1a敲除小鼠模型和临床分析，证明了脂肪酸氧化的关键限速酶CPT1A与来源于肿瘤相关巨噬细胞的L-肉碱共同驱动肺癌中铁死亡耐受和CD8+ T细胞失活。在机制上，CPT1A抑制c-Myc的泛素化和降解，而c-Myc则转录激活CPT1A表达。CPT1A/c-Myc正反馈环通过激活NRF2/GPX4系统和下调ACSL4减少磷脂多不饱和脂肪酸的数量，进一步增强细胞抗氧化能力，从而抑制CSCs中的铁死亡。重要的是，靶向CPT1A能增强免疫检查点阻断诱导的抗肿瘤免疫力和肿瘤负载小鼠的肿瘤铁死亡。这些结果展示了一种通过靶向CSCs铁死亡中的代谢脆弱性来改善肺癌免疫疗法疗效的机制导向治疗策略的潜力。
8
文章题目：Abiotic Synthetic Antibody Inhibitor with Broad-Spectrum Neutralization and Antiviral Efficacy against Escaping SARS-CoV‑2 Variants
DOI: 10.1021/acsnano.3c02050
期刊：ACS Nano
影响因子：17.1
内容概要：
该研究针对新冠病毒（SARS-CoV-2）疫苗和抗体逃逸变种的快速出现和传播所带来的挑战，提出了一种潜在的治疗策略。研究人员开发了一种人工合成的抗体抑制剂，名为Aphe-NP14，作为抗新冠病毒的治疗剂。Aphe-NP14从一个合成水凝胶聚合物纳米颗粒库中筛选而出，该库通过结合与新冠病毒刺突蛋白受体结合域（RBD）关键残基相互作用的单体功能性基团构建而成。Aphe-NP14在生物相关条件下表现出高容量、快速吸附动力学、强亲和力和广泛特异性，能有效中和包括Beta、Delta和Omicron在内的多种新冠病毒变种。通过阻断刺突蛋白RBD与人类血管紧张素转化酶2（ACE2）的相互作用，Aphe-NP14能够抑制这些逃逸变种病毒的感染。研究还发现，Aphe-NP14通过鼻腔给药具有较低的体内外毒性，表明其在新冠病毒变种的预防和治疗方面具有潜在应用价值。
产品直通车：
擎科生物根植于经验丰富的基因合成技术，搭建基因智能分子拆分及组装技术平台，有效提高拆分正确率和一次组装成功率；结合多年的生产经验以及专业的生命科学、生物信息学、计算机科学等学科背景开发深度密码子优化技术，同时，依托螺旋桨系统（TSINGKE HELIXTECH），这一集成了客户服务、生产管理和精益管理的全周期管理系统，将AI算法应用于原料、设备和工艺的串联，搭建了智能化生产线，并通过精准的基因检测质检技术，共同实现了低成本、高效率、高品质的基因合成服务，满足生命科学研究、生物制药、生物育种、生物制造、基因存储等领域的需求。
使用擎科产品：shRNA质粒
9
文章题目：Targeting gut microbial nitrogen recycling and cellular uptake of ammonium to improve bortezomib resistance in multiple myeloma
DOI: 10.1016/j.cmet.2023.11.019
期刊：Cell Metabolism
影响因子: 29
内容概要：
本研究发现肠道微生物群在多发性骨髓瘤（MM）治疗中起着关键作用，而多发性骨髓瘤由于耐药性仍被认为是不可治愈的。发现肠道中的氮循环细菌在MM患者中有所富集。然而，这些细菌在MM复发中的作用仍不清楚。本研究强调了复发性MM患者中特定富集的弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii，C. freundii）。通过粪菌移植实验，证明了C. freundii通过增加循环氨水平在MM中诱导耐药性起着关键作用。氨通过跨膜通道蛋白SLC12A2进入MM细胞，稳定NEK2蛋白，从而促进染色体不稳定性和耐药性。还发现环利尿剂呋塞米钠能够下调SLC12A2，抑制MM细胞对氨的摄取，提高无进展生存期和治疗效果评分。这些发现为干预MM进展和耐药性提供了新的治疗靶点和策略。
10
文章题目：Targeting FAPα-positive lymph node metastatic tumor cells suppresses colorectal cancer metastasis
DOI：10.1016/j.apsb.2023.11.002
期刊：APSB
影响因子：14.5
内容概要：
研究发现，淋巴转移是结直肠癌的主要转移途径，这增加了癌症复发和远处转移的风险。淋巴结转移性结直肠癌（LNM-CRC）细胞的特性尚不完全了解，且缺乏有效的治疗方法。研究发现，缺氧条件下LNM-CRC细胞中纤维母细胞活化蛋白α（FAPα）的表达增加。通过功能增益或缺失实验表明，FAPα通过激活STAT3通路，增强了肿瘤细胞的迁移、侵袭、上皮-间质转化、干性和淋巴管生成。此外，肿瘤细胞中的FAPα通过招募调节性T细胞诱导细胞外基质重塑，并建立免疫抑制环境，从而促进结直肠癌的淋巴结转移（CRCLNM）。FAPα激活的前药Z-GP-DAVLBH通过靶向FAPα阳性的LNM-CRC细胞抑制了CRCLNM。研究强调了FAPα在CRCLNM中的作用，并提供了一个潜在的治疗靶点和有前景的治疗策略。
产品直通车：
擎科生物凭借丰富的载体构建经验，为客户提供高品质的shRNA载体构建服务，年合成量大、效率有保障。我们采用无复制能力的慢病毒载体来表达shRNA，可根据需求选择直接转染shRNA质粒或将其包装成慢病毒颗粒后感染靶细胞。载体中的抗性标记（如PURO/NEO）简化了稳转株筛选过程，同时荧光标记（如GFP/RFP）不仅方便观察转染/感染效率，还能辅助流式细胞术筛选，提升实验效率与精准度。
通过这些前沿研究的展示，我们不仅见证了擎科生物产品在生命科学研究中的广泛应用，也体现了公司在推动科学进步方面的坚定承诺。擎科生物将继续依托创新的基因合成技术和卓越的服务，致力于为全球科研人员提供更加高效、精准的解决方案。我们期待与更多的科研伙伴携手合作，共同推动科学探索的边界，为全球生命科学的发展贡献力量。