设计的蛋白质可在两种结构间切换

美国华盛顿大学研究团队受晶体管启发,设计出了可在两种不同的完整结构之间切换的蛋白质,这些蛋白质有望在智能药物递送系统、环境传感等领域大显身手。相关论文发表于最新出版的《科学》杂志。研究人员将深度学习和基于物理的算法相结合,设计出了具有两种不同完整结构的定制蛋白质,确定了其结构,并测量了其运动方式。通过分析蛋白质的动力学和热力学性质,研究人员还可微调分子的运动。此前,科学家只能制造出含有一种稳定构型的蛋白质。研究团队指出,创造在两种形状之间切换的蛋白质需要一种新的多态设计方法。多态设计方法曾帮助科学家研制出了能发生极小形状变化的蛋白质、能根据金属离子的存在改变形状的肽,以及能折叠成不同形状的类似序列。在最新研究中,借助罗塞塔双态设计和人工智能工具,研究人员开发出一种铰链样蛋白质。这种“铰链蛋白”在没有配体时形成一种设计结构,在配体存在时形成第二种设计结构。这种铰链蛋白类似于晶体管,就像晶体管对电信号的流动作出反应并实施控制,这些蛋......阅读全文

蛋白质药物递送及神经化学生物学应用

  蛋白质是生命活动的主要执行者。人类疾病的发生、发展与细胞内蛋白质的表达异常或功能缺失密切相关。因此,活细胞层次递送蛋白质药物对于生命过程的化学干预、疾病诊断和治疗研究具有重要意义。  在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,化学所活体分析化学实验室汪铭课题组近来围绕蛋白质药物智能递送开

深度解析|脂质纳米粒(LNP)递送RNA药物全过程+如何设计LNP!

前言  脂质纳米粒(LNP)是一种具有均匀脂质核心的脂质囊泡,广泛用于小分子和核酸药物的递送,最近因其作为COVID-19mRNA疫苗递送平台的巨大成功而备受关注。由mRNA诱导的瞬时蛋白表达的应用远不止传染病疫苗,在癌症疫苗、蛋白质替代疗法和罕见遗传病的基因编辑组件等也具有巨大的潜在应用价值。然而

药物设计,设计什么?

  上周《Nat. Rev. Drug Discov.》一篇分析显示设计符合类药性(drug-like)规则的候选药物并不能真正增加这些药物在开发路程上的成功率。那么现在药物需要如何设计才能保证一定的成功率呢?  首先药物设计不是大学教科书里讲的活性分子设计,设计活性化合物要容易无数倍。新药在今天的

简述蛋白质结构在药物设计中的应用

  从基因组数据到新药物的过程分为2个部分:一是选择目标蛋白,二是选择合适的药物,药物分子必需与目标蛋白质分子紧密结合、容易合成且没有毒副作用。传统的药物设计通过筛选大量的天然化合物、已知的底物或配基的类似物(anaIogs)以及生物化学研究来确定前导物(Iead compounds),较少依赖目标

上海药物所发现纳米药物载体递送力学机制

中科院上海药物所甘勇课题组与国家纳米科学中心施兴华团队合作,深入解析了纳米药物载体的力学性能对于克服多重生理屏障的影响。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》杂志。 纳米药物载体在到达靶细胞之前,须克服生物体内的多重生理屏障。为实现疗效最大化,设计和制备能克服多重生理屏障并具备高效细胞摄取的递送载

纳米发电机精确递送药物

  近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟课题组完成了磁性互斥结构植入式摩擦纳米发电机的研制,并与中科院过程工程研究所研究员魏炜等人合作,将其用于控制载药红细胞在肿瘤部位的定点药物释放,实现了高效的肿瘤治疗效果。相关论文刊登于《先进功能材料》。  随着科技工业的发展以及老龄化社会的来临,癌症已

新型药物递送系统靶向杀灭癌细胞

【利用植入性药物输送系统靶向对抗癌细胞】发表在实验生物学和医学(第242卷,第7期,2017年3月)的文章描述了一种用于治疗癌症的新药物递送系统。由凯斯西储大学生物医学工程系的Horst A. von Recum博士领导的研究报告指出,由肿瘤周围的酸性环境激活的植入式局部递送系统可提供持续的药物

蛋白质蛋白质相互作用理论预测和药物设计新法获进展

  11月29日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院上海药物研究所蒋华良课题组和美国莱斯大学(Rice University)José N. Onuchic 课题组合作的论文Elucidating the druggable interface of protein-protei

最小纳米气泡改变超声造影和药物递送

科技日报记者张梦然美国莱斯大学生物工程团队开发出一种超小且稳定的菱形气泡,约50纳米大小。它是一种气体填充的蛋白质结构,可自由浮动,有望彻底改变超声成像和药物递送。与目前太大而无法有效穿过生物屏障的微气泡或纳米气泡不同,这种气泡被认为是迄今最小的医学成像结构。研究成果发表在《先进材料》杂志上。图片来

上海药物所构建免疫检查点抗体药物递送系统

  免疫检查点抗体药物能够激活部分肿瘤患者的免疫效应,显著延长肿瘤患者生存期。但是免疫检查点疗法却对大多数肿瘤患者响应率较低(总体响应率低于30%),其中一个重要原因就是肿瘤组织内细胞毒性T淋巴细胞浸润程度低导致免疫耐受。同时,免疫检查点抗体药物正常组织表达的受体也有识别作用,易造成非肿瘤靶向分布(

带来更有效药物和疫苗:从棋盘游戏到蛋白质设计

  科学家已成功将强化学习应用于分子生物学的挑战:美国华盛顿大学研究人员开发出一款功能强大的新型蛋白质设计软件,该软件改编自一种被证明擅长棋盘游戏(如国际象棋和围棋)的策略。实验发现,用新方法制造的蛋白质能更有效地在小鼠体内产生有用抗体。发表在最新一期《科学》杂志上的研究结果,可能会很快带来更有效的

Science:能给特定细胞递送药物的新技术

  近期Science上报道了由美国杜克大学和霍华德-休斯医学研究所的研究人员开发出来的一种新方法——DART(Drugs Acutely Restricted by Tethering)。这种方法可以将药物运送给大脑中特定类型的神经元,从而为研究神经系统疾病提供前所未有的能力,同时也有望更有针对性

创投资本瞄准无针药物递送平台“赛道”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506479.shtm“预计什么时间能实现盈亏平衡?”“今年。”“第一个指数级增长会出现在什么时候?靠什么产品或模式?”“预计在明年下半年,凭借糖尿病无针注射产品进院和赋能药厂。”这是快舒尔医疗技术有限公司

国家纳米中心基因/药物共递送研究取得进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心李乐乐课题组在基因/药物共递送研究中取得新进展,相关研究成果“A Biomimetic Coordination Nanoplatform for Controlled Encapsulation and Delivery of Drug-Gene Combina

明胶作为组织工程和药物递送的作用

  明胶因其具有较高的生物相容性、生物可降解性且体内降解后不产生其他副产物、无免疫原性和血液相容性以及具有与胶原相同的组分和生物性质,广泛应用于组织工程和药物递送系统中。对于骨组织,理想的骨组织支架需具有生物活性和足够的机械强度、易于细胞黏附,但明胶在体内降解速度较快、机械性能差。有学者综合聚己内酯

新型靶向药物递送系统研究获重要进展

靶向药物递送系统在生物医学临床研究和新型药物开发中具有广阔的发展前景。然而,如何实现稳定安全且无药物泄漏的靶向药物输运,同时又能获得具有高药物利用率和低毒副作用的精确可控给药,仍面临重大挑战。近日,中山大学材料科学与工程学院教授雷宏香和杨国伟团队提出了一种基于扫描光镊的新型靶向药物递送系统,成功解决

新型靶向药物递送系统研究获重要进展

靶向药物递送系统在生物医学临床研究和新型药物开发中具有广阔的发展前景。然而,如何实现稳定安全且无药物泄漏的靶向药物输运,同时又能获得具有高药物利用率和低毒副作用的精确可控给药,仍面临重大挑战。近日,中山大学材料科学与工程学院教授雷宏香和杨国伟团队提出了一种基于扫描光镊的新型靶向药物递送系统,成功解决

基因治疗药物递送之腺相关病毒(AAV)

  2012年,首个基因治疗药物Glybera获欧盟批准,该药物基于腺相关病毒(AAV)载体用于家族性脂蛋白脂酶缺乏(LPLD)成人患者的治疗。  去年,FDA批准的第一个体内基因疗法是Luxturna,同样使用AAV作为递送载体,它被施用于眼睛以治疗罕见的遗传性失明。  AAV是一种约26nm大小

什么是蛋白质设计?

蛋白质设计是新蛋白质分子的合理设计,旨在设计新的活性,行为或目的,并增进对蛋白质功能的基本了解。可以从头开始设计蛋白质(从头设计),也可以通过对已知蛋白质结构及其序列进行计算得出的变体进行设计(称为蛋白质重新设计)。合理的蛋白质设计方法可以预测蛋白质序列,并将其折叠成特定的结构。然后可以通过诸如肽合

研究显示新型药物递送系统可有效抑制肿瘤细胞

  有效的癌症治疗通常需要联合有效的药物递送系统来协同抑制多耐药性肿瘤组织,开发可增强药物负荷和递送效率的多功能纳米药物递送系统是目前是纳米技术发展的重要挑战之一。然而,这种联合使用比单一药物用药更难以实现,能需要多种方法来有效递送抗癌药物。除了稳定和可生物降解之外,用于此类疗法的载体必须与疏水性和

纳米粒子递送药物技术有新进展

——蛋白质“通行证”让纳米粒子通过免疫系统   人体免疫系统能识别并摧毁外来物。除了细菌、病毒,递送药物的纳米粒子、植入的起搏器和人工关节等也是外来物,同样会引发免疫反应,导致药物失效、排斥或发炎。据物理学家组织网2月21日报道,美国宾夕法尼亚大学科学家开发出一种新方法,给这些治疗设备贴上蛋白

比头发细20000倍!分子“弹弓”精准递送药物!

   最近,一批来自意大利罗马Tor Vergata大学和加拿大蒙特利尔大学的科学家报道,他们设计和合成了一种基于DNA分子的药物递送系统,这一分子管道系统比人类的头发还要细20,000倍。研究人员指出,这种分子“弹弓”可以在与特定疾病标志物接触的同时在人体的病变组织和细胞团中的精确位置递送药物。 

新型纳米网格结构载体为药物递送开辟新思路

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517460.shtm近日,中国科学院上海药物研究所张继稳团队与沈阳药科大学王淑君团队合作,以环糊精为基本结构单元,构建了一种新型的纳米网格结构载体,不仅具有pH/H2O2双响应性,还能通过多孔网状的纳米结

超临界纳米技术:药物递送领域的创新“宠儿”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/513457.shtm 深秋的羊城,碧天云淡,繁花似锦。 11月1日,广东科学中心岭南厅,经过3天的激烈角逐,第十二届中国创新创业大赛(广东赛区)暨第十一届“珠江天使杯”科技创新创业大赛总决赛揭晓

DNA“分子笼”可成纳米级药物递送车

  据美国物理学家组织网7月4日报道,最近,牛津大学科学家首次开发出一种由DNA(脱氧核糖核酸)制造的分子“笼子”,能进入活细胞内部并在其中生存,由此可能带来一种有效的药物递送新方法。研究论文发表在美国化学学会《ACS纳米》电子期刊上。   这种DNA“分子笼”由牛津大学物理学家和分

科学家提出纳米药物肿瘤递送新理论

  肿瘤血管构成了纳米药物进入肿瘤组织的主要途径,因此纳米药物的高效递送在很大程度上依赖于血管系统。目前的研究范式主要基于1986年首次提出的“增强渗透和滞留效应”理论。该理论认为,肿瘤血管内皮细胞屏障是纳米药物渗透到肿瘤组织的最后一道防线,纳米药物可以利用肿瘤血管的高渗透性来跨越这一屏障,从而直接

生物大分子药物口腔黏膜递送研究进展

摘要生物大分子药物的替代给药方式一直是生物大分子药物研究的热点。口腔黏膜因其“柔和”的给药环境、无肝首过效应以及患者依从性好等优点,是生物大分子药物理想的给药部位。由于相对分子质量大、亲水性强的特点,生物大分子药物存在口腔黏膜渗透吸收差、生物利用度低的问题。黏膜促透技术的发展,为生物大分子药物的口腔

Journal-of-Nanobiotechnology:构建出仿生细胞膜药物递送平台

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员吴正岩与滨州医学院教授张桂龙合作,利用膝氏假单胞菌细胞膜,构建了一种高效的药物递送平台。相关成果已被Journal of Nanobiotechnology接收发表。  仿生材料由于具备良好生物相容性,作为药物递送平台得到广泛关注。细胞膜作为

AI驱动的蛋白质设计

  扩散模型已被证明在图像和文本生成中很有用,而且似乎也适用于蛋白质设计。然而,这类模型目前的成功率并不高;产生的序列基本不能折叠成目标结构。而近期,由《自然》(Nature)发表的一篇论文描述了一种能设计新蛋白质的深度学习方法,名为RoseTTAFold Diffusion(RFdiffusion

遥控式药物递送芯片人体实验获得成功

  据美国物理学家组织网2月17日(北京时间)报道,麻省理工大学和该校微芯片公司最近宣称,他们15年前开始研究的遥控式药物递送微芯片已在人体实验中首次获得成功。他们通过简单的手术给骨质疏松患者植入了微芯片,经一年后检查发现疗效和采用注射方式相同。该实验的成功有望引领一个远程医疗的新时代。相关论文2月