研究动态
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2024 Aug 25
SasanAbbasiMajd,Sohe...
Alginate-derived carbon dots for "turn off-on" anti-neoplastic 5-fluorouracil sensing in biological samples.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
作为一种化疗药物,5-氟尿嘧啶(5-FU)已用于治疗结肠癌数十年。人体内过量的5-FU会导致显着的不良反应,包括严重腹泻、感染、口腔溃疡、皮肤脱皮、皮肤炎症和溃疡,这些都是重要且相对常见的消化道副作用。此外,5-FU是尿嘧啶的类似物,也与嘧啶有相似之处。因此,将它们分开并不容易。这项研究提出了一种能够检测微量药物的传感器。藻酸盐衍生的碳点 (CD) 是通过独特的光学特性合成的,该碳点遵循 5-FU 传感的开关荧光机制。将铜 (Cu(I)) 引入 CD 会通过电子转移导致荧光猝灭。然而,当 5-FU 作为氧化剂添加到系统中时,CD 表面会发生氧化还原反应,从而导致荧光恢复,因为 Cu(I) 变为 Cu(II)。实验结果显示,在 1.00-45.00 nM 的浓度范围内,存在很强的线性相关性 (R2 = 0.99),并进行如下线性回归,并显示相对标准偏差 (RSD%) 和检测限分别为 2.57% 和 1.00 nM 。这些结果验证了该方法即使在低浓度 5-FU 以及存在其他药物和干扰物质的情况下也具有出色的检测能力。此外,血清样品中 5-FU 的回收率(从 100.46% 到 113.7%,RSD 等于 1.89-3.63)表明 5-FU 测定中不存在基质干扰。总之,这种开发具有成本效益且灵敏的传感器的新颖方法在医疗保健和相关领域的未来应用中具有巨大的潜力。© 2024 国际生物化学和分子生物学联合会,Inc.
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2024 Aug 25
MasayaUeno,HirokiSug...
A Supramolecular Biosensor for Rapid and High-Throughput Quantification of a Disease-Associated Niacin Metabolite.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
代谢异常在各种病理状况中发挥着关键作用,因此需要对特定代谢物进行量化以进行诊断。虽然质谱法仍然是代谢物测量的主要方法,但其有限的通量强调了对能够快速检测的生物传感器的需求。此前,我们报道了具有12个羧酸基团的柱[6]芳烃(P6AC)与1-甲基烟酰胺(1-MNA)形成主客体复合物,1-甲基烟酰胺(1-MNA)是由烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)在体内产生的。 P6AC 充当生物传感器,通过测量 1-MNA 结合时光诱导电子转移引起的荧光猝灭。然而,P6AC 的低灵敏度使其无法检测未纯化的生物样品中的 1-MNA。在这项研究中,我们发现具有 12 个磺酸基的 P6A (P6AS) 是 1-MNA 相互作用的特异且有效的超分子宿主,即使在生物样品中也是如此。 P6AS在水中的1-MNA结合亲和力为(5.68±1.02)×106 M-1,比P6AC高约700倍。此外,P6AS的1-MNA检测限为2.84×10-7 M,明显低于P6AC的检测限。直接将 P6AS 添加到培养基中足以量化癌细胞产生的 1-MNA。此外,该传感器甚至能够特异性检测未纯化的人尿液中的 1-MNA。因此,P6AS 能够快速、高通量地定量 1-MNA,我们的策略的进一步改进将有助于建立 NNMT 抑制剂的高通量筛选、肝脏疾病的诊断以及人类癌细胞体内成像。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2024
HeguoDing,YueXu,FeiF...
Functionalized primer initiated signal cycles and personal glucose meter for sensitive and portable miRNA analysis.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
MicroRNA (miRNA) 因其诊断能力而受到广泛关注,例如缺氧认知障碍和癌症。然而,现有的miRNA检测方法普遍因灵敏度低和干扰分子导致的假阳性检测等缺点而受到批评。在这里,我们通过结合基于目标识别的挂锁环化、基于固定引物的信号放大和个人血糖仪,提供了一种新颖、灵敏且便携式的 miRNA 检测方法。该方法具有多种优点,包括精确识别特定位点、卓越的灵敏度和无需仪器的特点。这些属性为癌症和缺氧认知障碍等各种疾病的诊断和临床研究带来了巨大希望,使人们能够更深入地了解其病理和生理方面。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2024 Aug 22
ShuyanTang,WeitingJi...
De novo biosynthesis of betulinic acid in engineered Saccharomyces cerevisiae.
BIOORGANIC CHEMISTRY
桦木酸(BA)是从羽扇豆醇中提取的羽扇烷型五环三萜类天然产物,具有良好的抗炎和抗肿瘤活性。目前,BA主要通过植物提取生产,这极大地限制了其广泛使用。在本研究中,我们研究了酿酒酵母中BA的从头合成,为了促进疏水性BA的合成和储存,我们采用了过氧化物酶体和脂滴的双工程策略来构建BA生物合成途径。通过表达白桦来源的羽扇豆醇 C-28 氧化酶 (BPLO) 和拟南芥来源的 ATR1,我们成功开发了 BA 生产菌株,并对 BPLO 和 ATR1 之间的连接子进行了多次表达优化,BA 滴度达到 77.53 mg/L随后在 5 L 生物反应器中通过补料分批发酵达到 205.74 mg/L。在这项研究中,我们开发了一种在工程酿酒酵母中从头合成 BA 及其直接前体羽扇豆醇的可行方法。版权所有 © 2024 Elsevier Inc. 保留所有权利。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2024 Aug 21
QianqianZhou,Fanchen...
Reynoutria multiflora (Thunb.) Moldenke and its ingredient suppress lethal prostate cancer growth by inducing CDC25B-CDK1 mediated cell cycle arrest.
BIOORGANIC CHEMISTRY
虎杖 (Thunb.) Moldenke (Polygonum multiflorum Thunb, PM) 是一种药用植物,几个世纪以来一直是传统中医 (TCM) 的组成部分,用于治疗多种病症。最近的研究表明,PM 以 AR 依赖性方式抑制前列腺癌的生长。然而,其在治疗晚期前列腺癌中的作用和机制仍有待探索。本研究旨在探讨PM对前列腺癌的抗肿瘤作用和潜在机制。通过细胞活力、集落形成、荧光激活细胞分选(FACS)和伤口愈合实验来评估PM对前列腺癌的肿瘤抑制作用。体外致死性前列腺癌模型。建立异种移植小鼠模型,检测PM对肿瘤生长的影响并评价其体内生物安全性。应用综合网络药理学、RNA-seq 和生物信息学来确定 PM 在前列腺癌中的作用机制。通过分子对接、细胞热位移分析(CETSA)、CRISPR-Cas13、RT-qPCR和WB等技术合作鉴定了PM中潜在的抗肿瘤成分及其相应靶点。PM显着抑制了前列腺癌的生长并使其敏化。前列腺癌与 AR 拮抗剂。从机制上讲,PM 通过调节 CDK1 的磷酸化诱导 G2/M 期细胞周期停滞。此外,源自 PM 及其结构类似物的聚半乳酸通过靶向 CDC25B(控制 CDK1 磷酸化的细胞周期主调节因子)来抑制前列腺癌生长。PM 及其成分聚半乳酸通过调节 CDC25B-CDK1 轴来抑制致命的前列腺癌生长诱导细胞周期停滞。版权所有 © 2024 Elsevier Inc. 保留所有权利。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2024 Aug 16
MeilinRen,SiminLiang...
Design, synthesis and biological evaluation of artesunate-Se derivatives as anticancer agents by inducing GPX4-mediated ferroptosis.
BIOORGANIC CHEMISTRY
合成了一系列基于青蒿琥酯(ART)支架和硒官能团(-SeCN和-SeCF3)杂交的有机硒化合物。采用2, 2-二二苯基-1-三硝基苯肼(DPPH)对青蒿琥酯-SeCN和青蒿琥酯-SeCF3衍生物进行氧化还原性能测试,结果表明化合物2c、2f和3e具有良好的自由基清除活性。针对四种类型的癌细胞系 SW480(人结肠腺癌细胞)、HCT116(人结直肠腺癌细胞)、HepG2(人肝细胞癌细胞)、MCF-7(人乳腺癌细胞)评估了它们的细胞毒性。 MTT结果显示,与ART和5-FU相比,化合物2c在SW480、HCT116和MCF-7癌细胞系中表现出有效的体外抗增殖活性,因此被选择用于进一步的抗肿瘤机制研究。抗肿瘤机制研究表明,化合物2c通过抑制GPX4蛋白的表达,并上调细胞内ROS水平,诱导HCT116细胞铁死亡。 HCT116 细胞中的线粒体表现出线粒体膜电位 (MMP) 去极化和超微结构形态变化,表明 2c 导致线粒体功能障碍和铁死亡。此外,2c还能增加脂质过氧化和亚铁离子的水平,这进一步证实化合物2c可能通过铁死亡发挥抗肿瘤作用。总体而言,这些结果表明青蒿琥酯-硒候选物可以为进一步潜在的抗癌药物开发提供有前景的新先导衍生物。版权所有 © 2024。由 Elsevier Inc. 出版。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2024 Aug 22
MeenuSaini,SubarnoPa...
Scaffold overlay of flavonoid-inspired molecules: Discovery of 2,3-diaryl-pyridopyrimidin-4-imine/ones as dual hTopo-II and tubulin targeting anticancer agents.
BIOORGANIC CHEMISTRY
美国食品和药物管理局批准的所有药物中几乎有一半是根据天然产物 (NP) 的灵感开发的。在这里,我们报告了一种新的策略,即生物活性黄酮和异黄酮的支架跳跃类似物的支架覆盖以及药物特权基序的安装,这导致了超越原始纳米颗粒功能效率的抗癌药物的发现。通过腈稳定的季铵叶立德作为掩蔽合成子和 Pd 催化的活化芳基化方法,有效合成了类似物 2,3-二芳基-吡啶并嘧啶-4-亚胺/酮。与 NP 相比,这些 NP 类似物表现出不同的功能;双重抑制人类拓扑异构酶-II (hTopo-II) 酶和微管蛋白聚合,并对多种癌细胞系(包括多种耐药癌细胞)具有显着的抗增殖作用。最活跃的化合物5l对癌细胞的迁移能力表现出显着的抑制作用,并阻断细胞周期中的G1/S期转变。化合物5l对多种关键细胞周期调节蛋白的表达模式产生显着影响;凋亡蛋白 Bax、Caspase 3 和 p53 上调,凋亡抑制蛋白 BcL-xL、Cyclin D1、Cyclin E1 和 NF-κB 下调,这表明分子 5l 在凋亡信号中具有高效率轴干扰潜力。化学信息学分析表明,2,3-二芳基-吡啶并嘧啶-4-亚胺占据了一个独特的药物相关化学空间,该空间很少由天然产物代表,并且具有良好的理化、ADMET 和药代动力学相关特征。总之,我们发现所研究的类似物的抗癌潜力比原始天然产物和两种抗癌药物依托泊苷(hTopo-II 抑制剂)和 5-Flurouracile (5-FU) 更有效。版权所有 © 2024 Elsevier Inc.版权所有。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2024 Aug 13
LixueTu,ZhongkunZhou...
Identification of 7-aminourea or 7-aminothiourea derivatives of camptothecin as selective topoisomerase I inhibitors with anti-colorectal cancer activities.
BIOORGANIC CHEMISTRY
结直肠癌(CRC)仍然是消化系统最常见的恶性肿瘤之一,但临床使用的安全有效的化疗药物仍然有限。喜树碱(CPT)及其衍生物虽然被批准用于癌症治疗,但由于其生物利用度低和全身毒性高,在临床应用中遇到了重大挑战。对喜树碱7位进行策略修饰,可开发出具有高活性的新型喜树碱衍生物。本研究筛选了一系列7位含有氨基脲、氨基硫脲和酰氨基硫脲作为取代基的化合物。随后评估了这些化合物对人胃癌 (GC) 细胞系 AGS 和 CRC 细胞系 HCT116 的细胞毒性。两种衍生物 XSJ05 (IC50 = 0.006 ± 0.003 μM) 和 XSJ07 (IC50 = 0.013 ± 0.003 μM) 表现出非常有效的抗 CRC 活性,优于 TPT。此外,它们还具有更好的安全性。体外机制研究表明,XSJ05和XSJ07通过抑制拓扑异构酶I(Topo I)的活性来发挥对CRC细胞增殖的抑制作用。这种抑制会触发 DNA 双链断裂,导致 DNA 损伤,随后导致 CRC 细胞停滞在 G2/M 期。最终,细胞发生凋亡。总的来说,这些研究结果表明 XSJ05 和 XSJ07 具有优异的活性和良好的安全性,表明它们作为开发 CRC 疗法的先导化合物的潜力。版权所有 © 2024 Elsevier Inc. 保留所有权利。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2024 Aug 13
WoongheeLee,GwonhwaS...
Alpinumisoflavone ameliorates H2O2-induced intracellular damages through SIRT1 activation in pre-eclampsia cell models.
BIOORGANIC CHEMISTRY
先兆子痫 (PE) 被归类为妊娠特异性高血压疾病,可导致严重的胎儿和孕产妇发病和死亡,影响发达国家和发展中国家约 3∼8% 的妊娠。然而,PE的确切病理机制尚未阐明,迫切需要寻找创新的PE治疗药物。最近的研究表明,胎盘氧化应激是 PE 病因的重要组成部分。因此,治疗PE,一种可能的治疗方法是减轻胎盘氧化应激。高山异黄酮 (AIF) 是一种异黄酮类异黄酮,源自柑橘浆果柘树,以其多种药物治疗特性而闻名,包括抗纤维化、抗炎、抗肿瘤和抗氧化活性。然而,AIF 对胎盘氧化应激下绒毛外滋养层 (EVT) 的保护作用尚未阐明。因此,我们评估了 AIF 对代表性 EVT 细胞系 HTR-8/SVneo 细胞的活力、侵袭、迁移和线粒体功能的刺激作用。此外,AIF 对 H2O2 的保护活性也得到了证实,包括减少细胞凋亡、ROS 产生和线粒体膜去极化。此外,我们通过分子对接分析和 SIRT1 介导的信号通路证实了 AIF 与 Sirtuin1 (SIRT1) 的直接相互作用,这些信号通路与 AIF 在氧化应激下对 HTR-8/SVneo 细胞的保护作用相关。最后,使用 BeWo 细胞(合体滋养层细胞系)进一步证实了 AIF 对抗氧化应激的有益功效。这些结果表明,AIF 可能通过激活人类滋养层细胞中的 SIRT1 来改善 H2O2 诱导的细胞内损伤。版权所有 © 2024。由 Elsevier Inc. 出版。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2024 Aug 23
ShaojieZhang,RenjieG...
Antihepatoma activity of Marsdenia tenacissima polysaccharide-decorated selenium nanoparticles by regulating the Bax/Bcl-2/caspases and p-21/Akt/cyclin A2 signaling pathways.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
将硒纳米粒子(SeNPs)与生物活性多糖结合是克服SeNPs和多糖的缺点并获得新型抗肿瘤候选药物的有效方法之一。在这项研究中,从 Marsdenia tenacissima (Roxb.) Wight et Arn. 的茎中分离出一种具有中等抗肝癌活性的杂多糖 (MTP70)。为了进一步提高MTP70的抗肝癌活性和SeNPs的应用,设计并制备了一种新型稳定的纳米粒子(MTP-SeNP)。 MTP-SeNPs(Se含量为8.25%)为单分散球形纳米粒子(50nm),MTP70通过CO⋯Se键的形成包裹在SeNPs表面,在水中具有高稳定性和良好的分散性近一个月。此外,与MTP70相比,MTP-SeNPs表现出更高的抑制效果。 MTP-SeNPs可通过诱导细胞凋亡、将细胞周期阻滞于S期,有效抑制HePG2细胞的增殖、侵袭和转移,这与Bax/Bcl-2/Caspase和p-21/的激活密切相关。 Akt/Cyclin A2 信号通路。我们的研究结果为M. tenacissima多糖的进一步开发和应用提供了理论基础,并表明MTP-SeNPs可以在制药和生物医学行业中探索作为一种有前途的抗肝癌药物。版权所有©2024。由Elsevier B.V.出版。
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