空间共变性揭示了天然产品的异硫酸酸盐调整氧化还原应激以恢复功能在α-1-抗素缺乏症中的功能
Shuhong Sun1, Chao Wang2, Junyan Hu3
1Department of Molecular Medicine, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA, USA; Department of Nutrition and Food Hygiene, Center for Global Health, School of Public Health, Nanjing Medical University, Nanjing 211166, China; Institute for Brain Tumors, Collaborative Innovation Center for Cancer Personalized Medicine, and Center for Global Health, Nanjing Medical University, Nanjing 211166, China.
乙异硫酸 (PEITC),在十字花蔬菜中发现,在AAT缺乏症中改善阿尔法-1抗素 (AAT) 功能. 机器学习将这种天然产品确定为潜在的营养药物,以缓解疾病进展.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 遗传学 是一个遗传学.
- 药理学 药理学是指药理学的学科.
背景情况:
- 阿尔法-1抗素 (AAT) 缺乏症 (AATD) 是一种遗传性疾病,导致肝脏聚集和肺损伤,导致慢性阻塞性肺病 (COPD).
- 错误折叠的AAT变体导致肝脏中的毒性聚合和肺部功能的丧失.
研究的目的:
- 发现可以恢复AAT变体功能的天然产品.
- 调查乙烯异硫酸 (PEITC) 作为AATD的治疗剂的潜力.
主要方法:
- 高通量选确定了PEITC,这是一种来自十字植物蔬菜的天然产品.
- 研究了PEITC对AAT-Z分泌和中性粒细胞弹性酶 (NE) 抑制活性通过蛋白二硫化异构酶A4 (PDIA4) 在内质网膜 (ER) 的抑制作用.
- 采用基于高斯过程的空间共变性 (GP-SCV) 机器学习来分析全球的AAT变体.
主要成果:
- PEITC增强了AAT-Z.的单体分泌和NE抑制活性.
- 对PEITC和自激活剂的联合治疗减少了细胞内AAT聚合物负担.
- 在GP-SCV测绘中,大多数致病性AAT变体的单体分泌和NE抑制活性恢复.
结论:
- 通过改善AAT功能,PEITC是一种有前途的天然产品,用于管理AATD.
- GP-SCV映射为发现遗传变异的功能恢复剂提供了一个模型.
- 针对ER氧化还原环境的营养学方法可能会最大限度地减少AATD疾病的影响.
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