Botulinum neurotoxins (BoNTs) cause

Botulinum neurotoxins (BoNTs) cause flaccid paralysis by inhibiting
neurotransmission at cholinergic nerve terminals. BoNTs consist of three essential domains
for toxicity: the cell binding domain (Hc), the translocation domain (Hn) and the catalytic
domain (LC). The binding function of the Hc domain is essential for BoNTs to bind the
neuronal cell membrane, therefore removal of the Hc domain results in a product that retains
the endopeptidase activity of the LC but is non-toxic. Functional derivatives (LHn) of the
parent neurotoxin composed of Hn and LC domains have been recombinantly produced and
characterised. The crystallographic structures of LHn from serotypes A and B are reported
here and demonstrate the stability of the LHn fragment in comparison to the full length
toxins. The activity of LHn has been assessed on recombinant substrates and on cultured
neuronal cells. LHn retains the capacity to internalise and cleave its intracellular SNARE
substrate when applied to the cells at high concentration. These activities demonstrate the
utility of engineered botulinum neurotoxin fragments as analytical tools to study the
mechanisms of action of BoNT neurotoxins and of SNARE proteins. Targeted secretion
inhibitors (TSI) are a new class of engineered biopharmaceutical molecules derived from the
botulinum neurotoxins. These functional derivatives are expressed as single-chain proteins
and require post-translational activation into di-chain molecules for function. A range of
BoNT derivatives are presented and demonstrate the successful use of engineered SNARE
substrate peptides at the LC-Hn interface to give these molecules self-activating capabilities
while retaining the functions of LHn. Several novel molecules with therapeutic potential
have been produced and their crystallisation for structural investigation is reported. These
results provide an understanding of the structural implications and challenges of engineering
therapeutic molecules that combine functional properties of the LHn fragment from BoNTs
with specific ligand partners to target different cell types.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Botulinum neurotoxins (BoNTs) ทำให้เกิดอัมพาตที่อ่อนแอ โดย inhibitingneurotransmission ที่ประสาท cholinergic เทอร์มินัล BoNTs ประกอบด้วยโดเมนจำเป็นสามสำหรับความเป็นพิษ: โดเมนการรวมเซลล์ (Hc), การสับเปลี่ยนโดเมน (Hn) และที่ตัวเร่งปฏิกิริยาโดเมน (LC) ฟังก์ชันการรวมของโดเมน Hc เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ BoNTs ผูกneuronal เซลล์เมมเบรน ดังนั้นเอาโดเมน Hc ผลผลิตภัณฑ์ที่รักษากิจกรรม endopeptidase ของ LC แต่เป็นพิษ ตราสารอนุพันธ์ (LHn) หน้าที่ของการneurotoxin หลักประกอบด้วย Hn และโดเมน LC มีการผลิต recombinantly และดำเนินการ รายงานโครงสร้าง crystallographic ของ LHn จาก serotypes A และ Bที่นี่ และแสดงให้เห็นถึงความมั่นคงของส่วน LHn โดยความยาวเต็มสารพิษ กิจกรรมของ LHn ถูกประเมินบนพื้นผิว recombinant และบนอ่างเซลล์ neuronal LHn ยังคงกำลังการผลิต internalise และ cleave บ่วงของ intracellularพื้นผิวเมื่อใช้กับเซลล์ที่ความเข้มข้นสูง กิจกรรมเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการโปรแกรมอรรถประโยชน์ของบางส่วนของ neurotoxin botulinum ออกแบบเป็นเครื่องมือวิเคราะห์เพื่อศึกษาการกลไกของการดำเนินการ ของ BoNT neurotoxins และโปรตีนบ่วง เป้าหมายหลั่งinhibitors (TSI) เป็นชั้นของโมเลกุล biopharmaceutical ออกแบบมาใหม่botulinum neurotoxins อนุพันธ์เหล่านี้ทำงานจะแสดงเป็นโปรตีนสายเดี่ยวและต้องเปิดใช้งาน post-translational เป็นดิโซ่โมเลกุลสำหรับฟังก์ชัน ช่วงของBoNT แสดง และสาธิตการใช้บ่วงออกแบบประสบความสำเร็จเปปไทด์พื้นผิวที่อินเทอร์เฟซสำหรับ LC Hn เพื่อให้โมเลกุลเหล่านี้เรียกใช้ความสามารถตนเองในขณะที่รักษาหน้าที่ของ LHn หลายโมเลกุลนวนิยาย มีศักยภาพบำบัดมีการผลิต และมีรายงานของ crystallisation สำหรับตรวจสอบโครงสร้าง เหล่านี้ผลลัพธ์ให้ความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบโครงสร้างและความท้าทายของวิศวกรรมโมเลกุลยาที่รวมคุณสมบัติการทำงานของส่วน LHn จาก BoNTsกับคู่ค้าเฉพาะลิแกนด์ชนิดต่าง ๆ เซลล์เป้าหมาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Botulinum neurotoxins (BoNTs) ทำให้เกิดอัมพาตอ่อนแอโดยการยับยั้งการ
neurotransmission ที่ขั้วประสาท cholinergic BoNTs ประกอบด้วยสามโดเมนที่จำเป็น
สำหรับความเป็นพิษต่อเซลล์โดเมนผูกพัน (HC), โดเมนโยกย้าย (HN) และตัวเร่งปฏิกิริยา
โดเมน (LC) ฟังก์ชั่นที่มีผลผูกพันของโดเมน Hc เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผูก BoNTs
เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทดังนั้นการกำจัดของ Hc ผลโดเมนในผลิตภัณฑ์ที่ยังคงมี
กิจกรรม endopeptidase ของ LC แต่ไม่เป็นพิษ อนุพันธ์ฟังก์ชั่น (LHN) ของ
ผู้ปกครอง neurotoxin ประกอบด้วยโดเมน Hn LC และได้รับการผลิต recombinantly และ
โดดเด่น โครงสร้างผลึกของ LHN จากสายพันธุ์ A และ B จะมีการรายงาน
ที่นี่และแสดงให้เห็นถึงความมั่นคงของส่วน LHN เมื่อเทียบกับความยาวเต็มรูปแบบ
สารพิษ กิจกรรมของ LHN ได้รับการประเมินบนพื้นผิว recombinant และเพาะเลี้ยง
เซลล์ LHN ยังคงรักษาความสามารถในการ internalize ผูกพันบ่วงภายในเซลล์ของ
พื้นผิวเมื่อนำไปใช้กับเซลล์ที่มีความเข้มข้นสูง กิจกรรมเหล่านี้แสดงให้เห็นถึง
ประโยชน์ของการออกแบบชิ้นส่วน neurotoxin botulinum เป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์เพื่อศึกษา
กลไกการออกฤทธิ์ของ neurotoxins BONT และโปรตีนบ่วง การกำหนดเป้าหมายการหลั่ง
สารยับยั้ง (TSI) เป็นคลาสใหม่ของโมเลกุลชีวเวชภัณฑ์การออกแบบมาจาก
พิษ botulinum อนุพันธ์เหล่านี้การทำงานจะแสดงเป็นโปรตีนเดียวโซ่
และต้องยืนยันการใช้งานโพสต์แปลเป็นโมเลกุลดิโซ่สำหรับฟังก์ชั่น ช่วงของการ
ซื้อขายสัญญาซื้อขายล่วงหน้า BONT จะนำเสนอและแสดงให้เห็นถึงการใช้งานที่ประสบความสำเร็จของบ่วงวิศวกรรม
พื้นผิวเปปไทด์ที่อินเตอร์เฟซ LC-HN เพื่อให้โมเลกุลเหล่านี้ความสามารถในการเปิดใช้งานด้วยตนเอง
ขณะที่การรักษาหน้าที่ของ LHN นวนิยายหลายโมเลกุลที่มีศักยภาพในการรักษา
ได้รับการผลิตและการตกผลึกของพวกเขาสำหรับการตรวจสอบโครงสร้างการรายงาน เหล่านี้
ผลการให้ความเข้าใจในความหมายของโครงสร้างและความท้าทายของวิศวกรรม
โมเลกุลของการรักษาที่รวมคุณสมบัติการทำงานของส่วน LHN จาก BoNTs
กับพันธมิตรแกนด์ที่เฉพาะเจาะจงในการกำหนดเป้าหมายเซลล์ชนิดที่แตกต่างกัน