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前言AIDD Pro 根据国内外各大网站以及人工智能药物设计主流新闻网站及公众号，从 AIDD会议、AIDD招聘，重大科研进展、行业动态、最新报告发布等角度，分析挖掘了每周人工智能辅助药物设计领域所发生的、对领域技术发展产生重大推动作用的事件，旨在帮助 AIDD领域研究人员和业内人士及时追踪最新科研动态、洞察前沿热点。如果您觉得符合以上要求的内容我们有遗漏或者更好建议，欢迎后台留言。科研进展2024年1月5日【蛋白质-配体结合相互作用】J. Chem. Inf. Model. | 通过比较复杂结构建模的蛋白质-配体结合相互作用的高质量数据集2024年1月5日【机器学习】J. Med. Chem. | PatentNetML：利用网络科学和机器学习预测专利中关键化合物的新框架2024年1月5日【蛋白质组学】ACS Chem. Biol. | 通过化学蛋白质组学研究对两种NNMT双基质抑制剂的比较分析：揭示非常规SAM类似物片段在提高选择性方面的作用2024年1月5日【SARS-CoV-2】ACS Appl. Nano Mater. | 可解释的机器学习揭示基于金纳米岛表面增强拉曼散射的检测机制，用于SARS-CoV-2抗原检测2024年1月4日【药物发现】J. Chem. Inf. Model. | 利用基于结构的药物发现方法发现人二氢乙酸脱氢酶的纳米摩尔抑制剂2024年1月3日【分子对接】ACS Omega | 利用药效团模型、分子对接、MD模拟和DFT分析探索柑橘植物化学物质作为乳腺癌基因BRCA1和BRCA2的潜在抑制剂具体信息，请滑动下方文字1.【蛋白质-配体结合相互作用】高质量的蛋白质配体复合物结构为在原子水平上理解非共价结合相互作用的本质提供了基础，并使基于结构的药物设计成为可能。然而，与广阔的化学空间相比，实验确定的复杂结构是稀缺的。在本研究中，我们通过比较复杂结构建模构建了BindingNet数据集，该数据集包含69,816个具有实验结合亲和力数据的高质量蛋白质-配体复杂结构。BindingNet为研究蛋白质-配体相互作用提供了有价值的见解，允许对结构类似物的结构-活性关系进行视觉检查和解释。它还可以用于评估基于机器学习的评分函数。我们的研究结果表明，在BindingNet上训练的机器学习模型可以减少由埋藏的溶剂可达表面积引起的偏差，正如我们之前在pdbind数据集上训练的模型所发现的那样。我们还讨论了改进BindingNet的策略及其在分子对接方法和配体结合自由能计算方法的基准测试中的潜在应用。BindingNet是pdbinding的补充，构建了一个充分和公正的蛋白质配体结合数据集，可以在http://bindingnet.huanglab.org.cn上免费获得。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.3c01170DOI：https://doi.org/10.1021/acs.jcim.3c011702.【机器学习】专利在药物研究和开发中发挥着至关重要的作用，使人们能够及早获得未发表的数据，并提供独特的见解。识别专利中的关键化合物对于发现新的先导化合物至关重要。本研究收集了包括1555项专利的综合数据集，涵盖1000个关键化合物，以探索预测这些关键化合物的创新方法。我们的新型PatentNetML框架集成了网络科学和机器学习算法，结合了网络测量、ADMET特性和物理化学特性，构建了健壮的分类模型来识别关键化合物。通过模型解释和对三个引人注目的案例研究的分析，我们展示了PatentNetML在揭示各种专利中隐藏的模式和联系方面的潜力。虽然我们的框架是开创性的，但我们承认它在应用于偏离假定中心模式的专利时的局限性。这项工作为未来的研究工作奠定了良好的基础，旨在有效地识别有希望的候选药物并加快制药行业的药物发现。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.3c01893DOI：https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.3c018933.【蛋白质组学】非常规的s -腺苷- l-蛋氨酸(SAM)模拟物具有增强的疏水性，是开发SAM依赖性甲基转移酶的细胞有效抑制剂作为靶向治疗的适应性构建块。我们最近通过使用一种非常规的SAM模拟物发现了烟酰胺n -甲基转移酶(NNMT)的细胞有效双底物抑制剂。为了深入研究非常规SAM模拟物的选择性影响，我们采用化学蛋白质组学方法在内源性蛋白质组中评估了两种有效的NNMT抑制剂LL320 (Ki, app = 6.8 nM)和II399(含有非常规SAM模拟物Ki, app = 5.9 nM)。我们首先以LL320和II399为母体化合物，合理设计和合成了固定化探针1和2。与这些探针相关的蛋白质网络的系统分析揭示了一个全面的景观。值得注意的是，NNMT成为最受欢迎的药物，证实了这两种抑制剂的高选择性。同时，我们发现了LL320(38)和II399(17)的其他相互作用蛋白，展示了与这些化合物相关的复杂选择性谱。后续实验证实LL320与RNMT、DPH5和SAHH相互作用，而II399与SHMT2和MEPCE相互作用。重要的是，与LL320相比，在II399中加入非常规的SAM模拟物可以提高选择性。我们的研究结果强调了选择性分析的重要性，并验证了非常规的SAM模拟物作为一种可行的策略来创建SAM依赖性甲基转移酶的高选择性和细胞渗透性抑制剂。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.3c00531DOI：https://doi.org/10.1021/acschembio.3c005314.【SARS-CoV-2】在这项研究中，我们引入了一种简化的表面增强拉曼散射(SERS)纳米生物传感器，利用监督机器学习方法精确检测SARS-CoV-2抗原。该生物传感器由金纳米岛偶联4-氨基噻吩拉曼报告蛋白和抗sars - cov -2抗体制成。通过整合特征选择和学习算法，即逻辑回归、线性判别分析和支持向量机，我们在抗原检测中达到了96%到100%的高精度。此外，我们采用基于决策树和随机森林算法的多维校准空间概念，确定了潜在的检测机制。这种具有可解释机器学习的分析使我们能够深入了解为什么我们的简化纳米生物传感器与之前的三明治型免疫传感器相比，对SARS-CoV-2的灵敏度较低。这里提出的结果强调了监督机器学习在SERS生物传感中的潜力，它可以应用于任何类型的诊断。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.3c05848DOI：https://doi.org/10.1021/acsanm.3c058485.【药物发现】我们使用基于结构的药物发现方法来鉴定人类二氢酸脱氢酶(DHODH)的新抑制剂，DHODH是治疗癌症、自身免疫性和炎症性疾病的治疗靶点。在急性髓性白血病的情况下，以前发现的DHODH抑制剂尚未成功地应用于临床。因此，仍然迫切需要新的抑制剂来替代目前的治疗标准。我们的目标是鉴定新的DHODH抑制剂。在项目的早期阶段，我们执行了预过滤步骤，以省略PAINS和Lipinski违反者。这丰富了数据集中具有较高的有利口服药物潜力的化合物。在Glide SP对接评分的指导下，我们从ChemBridge EXPRESS-pick文库中发现了20个结构独特的化合物，它们抑制DHODH的IC50值在91 nM到2.7 μM之间。其中10种化合物降低了MOLM-13细胞活力，其IC50值在2.3 ~ 50.6 μM之间。在生化表征过程中，化合物16 (IC50, DHODH = 91 nM)比已知的DHODH抑制剂teriflunomide (IC50, DHODH = 130 nM)更有效地抑制了DHODH，为未来的hit-to-lead优化工作提供了一个有希望的框架。化合物17 (IC50, MOLM-13 = 2.3 μM)在降低MOLM-13细胞系存活率方面效果最好。这些发现的化合物为开发和优化新型DHODH抑制剂提供了良好的起点。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.3c01358DOI：https://doi.org/10.1021/acs.jcim.3c013586.【分子对接】背景:结构-活性关系(SAR)被认为是发现因基因突变引起的乳腺癌潜在拮抗剂的有效方法。由于各种拮抗化合物的发现，传统SAR在预测新型拮抗剂方面面临着重大挑战。方法与结果:在预测乳腺癌拮抗剂时，采用可行的互补方法对从柑橘种子中分离的植物化学物质进行了多步骤筛选。通过Flare项目建立了三维定量构效关系(3D-QSAR)模型，其中进行了构象分析、药效团生成和化合物比对。通过3D-QSAR模型的开发，获得了10个命中化合物。为探索活性化合物对共晶抑制剂的作用机制，通过Molegro软件(MVD)进行分子对接分析，鉴定先导化合物。三个新蛋白，即1T15、3EU7和1T29，显示出最好的Moldock得分。通过分子动力学模拟来评估对接研究的质量。根据对接研究中与受体的结合亲和性，获得了3个先导化合物(豆甾醇P8、环氧佛手摩素P28和皂角素P29)，并通过SwissADME在线服务进行了吸收、分布、代谢和排泄(ADME)研究，证明P28和P29是抗乳腺癌活性最高、毒性最低的变构抑制剂。然后，利用密度泛函理论(DFT)对活性化合物的反应性、硬度和柔软度进行了测量。结论:这种植物化学物质的多步骤筛选通过3D-QSAR使用耀斑，对接分析和DFT研究揭示了高可靠性的乳腺癌拮抗剂。本研究有助于为开发新的BRCA1和BRCA2抑制剂提供适当的指导。链接网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.3c05098DOI：https://doi.org/10.1021/acsomega.3c05098上下滚动查看更多药企动态2023年1月5日【纽伦捷生物】纽伦捷生物完成数千万元pre-A轮融资2023年1月5日【罗氏】罗氏抗流感药「玛巴洛沙韦干混悬剂」在华获批上市2023年1月4日【BridGene】BridGene与Galapagos进行战略合作，发现靶向肿瘤的小分子药物2023年1月4日【驯鹿生物】驯鹿生物和Umoja共同开发即用型体外和体内细胞与基因疗法2023年1月3日【罗氏】罗氏制药罗视佳®再添新适应症，为中国新生血管性AMD患者带来新的曙光2023年1月3日【勃林格殷格翰】超20亿美元！勃林格殷格翰与瑞博生物合作开发NASH siRNA疗法各动态具体信息，请滑动下方文字1.【纽伦捷生物】2024年1月5日，纽伦捷生物医药科技（苏州）有限公司（以下简称“纽伦捷生物”）宣布已于2023年12月完成数千万元Pre-A轮融资。本轮融资由上海科技创业投资股份有限公司领投，武汉百赢、上海司南园科、上海生物医药公共技术服务有限公司等机构跟投，纽伦捷生物创始股东（包括核心团队）亦战略性追加投资。本轮融资将用于进一步加速公司的研发进展及团队建设等工作。链接网址请戳我2.【罗氏】1月5日，国家药监局网站显示，罗氏的抗流感药玛巴洛沙韦干混悬剂获批上市，适用于儿童单纯性甲型和乙型流感患者，包括既往健康的患者以及存在流感并发症高风险的患者。玛巴洛沙韦（Xofluza）是罗氏和盐野义合作开发的一款First-in-Class口服抗病毒药物，服用一次即可见效，可治疗对奥司他韦耐药的病毒株和禽流感病毒株。链接网址请戳我3.【BridGene】1月4日，BridGene Biosciences宣布与Galapagos签订战略合作与许可协议。根据合作协议， BridGene将利用其化学蛋白质组学平台IMTAC™，发现针对合作靶点的新型小分子药物候选物。双方将合作推进这些分子成为临床候选物，而Galapagos拥有开发和商业化的独家权利。链接网址请戳我4.【驯鹿生物】1月4日，驯鹿生物和Umoja Biopharma宣布进一步深化战略合作，共同开发即用型体外和体内细胞与基因疗法。此前，驯鹿生物与Umoja于2022年11月就达成协议，双方将结合驯鹿生物的嵌合抗原受体（CARs与Umoja的iCIL平台合作开发下一代即用型的细胞疗法。链接网址请戳我5.【罗氏】2024年1月3日，罗氏制药宣布，中国国家药品监督管理局正式批准眼科注射双特异性抗体罗视佳®（Vabysmo®，通用名：法瑞西单抗）用于治疗新生血管性年龄相关性黄斑变性（nAMD）。罗视佳®是全球首个双通路眼底创新治疗药物，其同时靶向抗血管生成素-2（Ang-2）和血管内皮生长因子A（VEGF-A）的双重作用机制和持久性优势可以在抑制新生血管生成的同时增强血管稳定性，改善患者长期视力获益和生活质量。这是继不久前获批的糖尿病黄斑水肿（DME）后，罗视佳®在国内获得的第二项适应症，有望为我国nAMD患者提供全新的治疗选择。链接网址请戳我6.【勃林格殷格翰】1月3日，勃林格殷格翰与苏州瑞博生物及瑞博国际研发中心宣布，将共同开发治疗非酒精性或代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（NASH/MASH）的小核酸创新疗法。根据双方合作条款，瑞博除了将收到一笔预付款外，在此次多靶点合作项目中，瑞博将有权获得基于开展临床研究、药物注册和商业成功等里程碑付款以及上市产品的阶梯式销售提成，总交易金额超过20亿美元。链接网址请戳我上下滚动查看更多会议信息2024年2月28-29日 举办AntibodyChina 第七届抗体药物深度聚焦峰会2024年3月21-22日 上海恺默信息咨询有限公司举办SIT 2024第六届小分子药物创新与合作大会2024年3月21-22日 上海恺默信息咨询有限公司举办PDD 2024多肽药物产业发展大会2024年4月18-19日 举办第四届I-RNA小核酸药物深度聚焦峰会2024年6月27-28日 举办上海求实医药咨询有限公司ING 2024第七届免疫及基因治疗论坛各会议具体详情和参会方式，请滑动下方文字AntibodyChina 第七届抗体药物深度聚焦峰会会议时间：2024年2月28-29日会议地点：上海会议主旨：峰会议题跨越抗体药物研发的最前沿，追踪最新的临床进展，致力于打破行业的封闭循环，破除行业内卷，助推创新多元发展！一切尽在抗体药物的年度产业大会！链接网址请戳我SIT 2024第六届小分子药物创新与合作大会主办方： 上海恺默信息咨询有限公司会议时间：2024年3月21日-22日会议地点：上海会议主旨：峰会议题跨越小分子药物研发的热点领域，一览当下化学创新药研发新动向，致力于打破行业的封闭循环，破除行业内卷，助推创新多元发展！一切尽在小分子药物的年度产业大会！链接网址请戳我PDD 2024多肽药物产业发展大会主办方： 上海恺默信息咨询有限公司会议时间：2024年3月21日-22日会议地点：上海会议主旨：共谈多肽减重药物、多肽药物的法规与申报、开发案例与趋势、CMC 各个环节中的难点与挑战。力求为多肽企业致力于多肽药物研究的专家及科研人员提供一个深度的思想碰撞及经验分享平台。链接网址请戳我第四届I-RNA小核酸药物深度聚焦峰会会议时间：2024年4月18日-19日会议地点：苏州会议主旨：破解递送挑战与CMC难点，汇聚最新临床进展与热门研发方向；构建小核酸药物专属交流平台，打造产业闭环，推动国产小核酸药物产业化进程。链接网址请戳我ING 2024第七届免疫及基因治疗论坛主办方：上海求实医药咨询有限公司会议时间：2024年6月27日-28日会议地点：北京会议主旨：聚焦CGT领域开发的核心问题，破除技术壁垒，推动产业不断前进，开启生物医药产业下一个风口！链接网址请戳我上下滚动查看更多版权信息本文内容均由小编收集于公开的各个网络平台，发布的目的仅为了方便大家一站式了解AIDD行业信息，并未对发布源头进行真实性验证。如您发现相关信息有任何版权侵扰或者信息错误，请及时联系AIDD Pro（请添加微信号sixiali_fox59）进行删改处理。原创内容未经授权，禁止转载至其他平台。有问题可发邮件至sixiali@stonewise.cn关注我，更多资讯早知道↓↓↓

摘要:真核生物转录的早期阶段包括两个主要事件：新合成mRNA的加帽，以及RNA聚合酶II从启动前复合物到生产性延伸状态的转变。加帽检查点模型意味着这些事件是紧密耦合的，这对于确保新合成mRNA的正确加帽是必要的。最近的发现还表明，加帽机制对转录和整个基因表达过程具有更广泛的影响。这些现象的分子基础将在本文中被讨论。1.引文真核生物mRNA的一个特征是5’端存在帽状结构。该结构由倒置的7-甲基鸟苷组成，其与新合成的转录子的第一个转录核苷酸相连，随后被帽结合蛋白复合物（CBC）结合。帽状结构的主要功能是通过保护mRNA免于5’核酸外切酶降解，以此来稳定新生的转录子。此外，帽状结构有助于聚集用于拼接、3’端加工、导出和翻译所需的因子。mRNA 加帽机制具有三种基本活性：RNA 5’三磷酸酶（RT）、鸟苷酸转移酶（GT）和RNA鸟嘌呤-N7甲基转移酶（RNMT）。在酵母中，有3种独立的酶负责这些活动。RNA 5’三磷酸酶（RT）和鸟苷酸转移酶（GT）在酿酒酵母中结合在一个功能复合物起作用，但在粟酒裂殖酵母中分别发挥作用。在后生动物中，前两种活性由相同的加帽酶（CE）进行，而甲基转移酶（RNMT）活性存在于 RNMT-RAM 复合物中，其中RNMT是催化亚基，RAM 是激活RNMT活性的活化亚基。此外，加帽机制包括帽子特异性mRNA-甲基转移酶 CMTR1和CMTR2（CMTr），以及最近描述的腺苷N6-甲基转移酶（CAPAM）。真核生物的mRNA加帽过程并不总是进行至完成。在哺乳动物中，DXO/Dom3Z和XRN家族蛋白在5’端加帽质量控制中用作监测蛋白质。特别是，脱帽外切核糖核酸酶DXO会降解加帽但未甲基化的早期mRNA。在酿酒酵母中，RNA加帽质量控制存在部分冗余机制：Rai1-Rat1和Ydr370C/Dxo1。当加帽和转录机制紧密耦合时，加帽发生。下面，我们描述了关于加帽过程和转录事件之间联系的观点。表1显示了在不同物种中参与建立这种联系的因素列表。2.加帽检查点模型RNA聚合酶II（Pol II）依赖型转录是一个由多种因素和信号调节的复杂过程，其中涉及多个检查点，以确保正确的mRNA合成和mRNA-蛋白质复合物的组装。主要检查点包括正确的mRNA加帽、剪接和3’端形成。真核生物转录发生在以下基本阶段：起始前复合物的组装、起始、延伸和终止。起始到延伸的转变进一步分为“早期延伸”和“生产性延伸”。这两个子阶段由RNA聚合酶II的暂停进行区分：在大约20-60个核苷酸转录后，RNA聚合酶II停止合成，直到特定信号出现。对hsp模型基因这一现象的早期研究表明，停顿与mRNA帽状结构的形成有关。加帽检查点模型表明RNA聚合酶II在启动子近端区域暂停，以确保在生产性延伸开始之前mRNA加帽。早期延伸的停止确保了加帽酶的聚集，这反过来又吸引了其他因素来取消早期延伸的停止。随着RNA聚合酶II穿过暂停区域，加帽逐渐发生：最近的暂停RNA大部分没有加帽，而更远端的完全加帽。在此上下文中，加帽意味着添加鸟苷，而其在转录过程中甲基化的时间点尚未确定。这就是为什么“加帽”在下文中指的是添加鸟苷的事件，并特别指出了其甲基化的情况。即使在暂停阶段，有几个因素可以确保进行适当的转变。转录起始后，DRB敏感型诱导因子（DSIF）结合RNA聚合酶II，并将负延伸因子（NELF）聚集到染色质。后者导致转录暂停，在此期间加帽机器聚集。在早期延伸过程中，RNA聚合酶II C末端结构域（Pol II CTD）在第5个丝氨酸残基处被细胞周期蛋白依赖型激酶7（Cdk7）磷酸化，其是TFIIH的一个亚基。磷酸化的RNA聚合酶II C末端结构域（Pol II CTD）和DRB敏感型诱导因子（DSIF）的Spt5亚基聚集加帽机器。加帽酶的聚集可以缓解负延伸因子（NELF）的作用，并为正转录延伸因子（P-TEFb）加载提供平台。后者使RNA聚合酶II C末端结构域（Pol II CTD）、DRB敏感型诱导因子（DSIF）和负延伸因子（NELF）的第2个丝氨酸残基磷酸化。结果，磷酸化的负延伸因子解离，暂停的RNA聚合酶II被释放到生产性延伸中（图1）。3.加帽机器的功能取决于转录mRNA加帽装置和早期伸长因子在细胞核中显示出紧密的联系。连接这些机器的核心参与者是RNA聚合酶II C末端结构域（Pol II CTD）和Spt5。事实上，带有截断CTD的RNA聚合酶II显示了加帽缺陷。RNA聚合酶II C末端结构域具有特定的磷酸化模式，这取决于转录过程的阶段，而加帽酶（CE）的聚集和功能取决于该模式。正是磷酸化的CTD将转录与加帽耦合。更准确地说，它在第5个丝氨酸残基处的磷酸化（而不是在Ser2处）激活了加帽活性。启动子上的第5个丝氨酸残基磷酸化提供了正确的早期mRNA加工。第5个丝氨酸残基磷酸化的RNA聚合酶II已被证明可与加帽机器和TFIIH激酶共纯化。最近的研究表明，Ser7磷酸化对于加帽也很重要：鸟苷酸转移酶 Ceg1与酵母中的RNA聚合酶II相关联是必要的。裂变酵母中的Ser5磷酸化RNA聚合酶II C末端结构域和Spt5与鸟苷酸转移酶 Pce1和三磷酸酶Pct1相互作用。在芽殖酵母中，RNA鸟苷酸转移酶 Ceg1与Ser5磷酸化CTD结合，并将Cet1三磷酸酶聚集到RNA聚合酶II，并且还表明Ceg1和Abd1直接独立地与磷酸CTD结合。Ser5磷酸化对于RNGTT结合及其在哺乳动物中的活性也很重要。人类RNA鸟嘌呤-N7甲基转移酶（RNMT）募集还依赖于Ser5磷酸化[46]，RNMT与加帽酶和RNA聚合酶II的伸长形式形成三元复合物。小鼠加帽酶Mce1的鸟苷酸转移酶结构域与磷酸化的CTD结合。此外，哺乳动物鸟苷酸转移酶通过与Ser5磷酸化CTD结合以变构方式激活。因此，加帽机器与Ser5磷酸化Pol II CTD的连接是一个保守的特征。然而，哺乳动物加帽酶中CTD结合位点的位置和组成与酵母加帽酶中的位置和组成不同，后者识别相同的CTD一级结构。在芽殖酵母中，所有3个加帽酶被聚集到转录基因的5’端需要Kin28。这是负责Ser5磷酸化的主要激酶（后生动物中TFIIH的Cdk7亚基的同源物）。抑制人Cdk7活性导致加帽酶聚集减少，从而减少mRNA加帽，并增加RNA聚合酶II启动子-近端暂停。正如预期的那样，在生产性延伸期间，起作用的Pol II CTD磷酸酶拮抗CE结合。因此，磷酸酶FCP1对于哺乳动物中CE与Pol II CTD的解离是必要的。然而，单独磷酸化的Pol II CTD不足以实现高效加帽。有一种CTD独立但Pol II介导的机制，与CTD依赖性过程并行工作，以确保最佳的加帽。酵母中的mRNA加帽酶需要两个界面才能与Pol II相互作用：Ser5磷酸化CTD和Rpb1的多螺旋足域。后者有助于CE与Pol II相互作用的特异性。足部结构域或其相关因子的突变导致Ser5磷酸化增加。在酿酒酵母中，Cet1和Ceg1以异四聚体Cet12Ceg12形式与Pol II相互作用。Ceg1与磷酸化的Pol II CTD之间的相互作用已得到充分研究，但Cet1也与CTD外部转录的Pol II复合物形成广泛的相互作用。Ceg1似乎是可移动的，并且在转录复合体中采用多种构象。还观察到Ceg1与Pol II亚基Rpb7的接触。因此，CTD非依赖性和CTD依赖性网络共享机制的组合在激活共转录加帽。另一个有助于加帽机器募集的转录因子是Spt5蛋白，它是早期Pol II伸长因子DSIF的亚基。Spt5携带CTD，其作用类似于Pol II CTD。Spt5和Pol IICTD对于CE的招募很重要。在裂变酵母中，三磷酸酶Pct1和GT Pce1独立地与伸长因子Spt5结合。在芽殖酵母中，Spt5有助于mRNA加帽酶 Cet1、Ceg1和Abd1的稳定募集。有实验证据表明“Spt5 CTD代码”的概念，类似于Pol II CTD的概念。根据这一概念，Spt5 CTD在结构上是灵活的，可以采用由特定细胞Spt5CT受体蛋白模板化的不同构象；此外，Spt5CTD 重复的苏氨酸磷酸化刻有一个二元开关，由不同的CTD受体读取，每个受体都有自己独特的方式。与Pol II CTD不同，P-TEFb磷酸化Spt5 CTD阻断了Spt5-Pce1相互作用。值得注意的是，CE招募的方式可能是物种特异性的。在芽殖酵母中，帽甲基转移酶Abd1直接与磷酸化的丝氨酸5 CTD Pol II相互作用，而裂变酵母中的帽甲基转移酶Pcm1在与Cdk9/Pch1（P-TEFb）的复合物中募集，Cdk9/Pch1显然将加帽装置靶向转录复合物。一个以上的一般转录因子参与适当的加帽。这是TFIIB尖端区域，这是丝氨酸5 CTD Pol II磷酸化和mRNA加帽的适当水平所必需的。在哺乳动物中，第一和第二转录的核苷酸也可以被CMTR1和CMTR2酶O-2甲基化。这种修饰在翻译启始和转录本识别为先天免疫中的“自我”方面具有作用。在转录早期将CMTR1招募到Ser5磷酸化的Pol II CTD中。最近，发现了一种新的甲基转移酶CAPAM。它催化第一个转录的腺苷N6-甲基化。CAPAM被鉴定为Ser5磷酸化CTD相互作用因子1（PCIF1）。虽然最初发现CAPAM对模型基因的RNA聚合酶II依赖性转录有负面影响[68]，但后来的全转录组分析显示其对转录有基因特异性影响。因此，CE与Pol II和Spt5之间存在许多相互作用。这些互动对于CE的招募和功能至关重要。加帽机器与转录装置之间的连接是双峰的。一方面，Pol II CTD可以作为将mRNA 5’端和CE结合在一起的支架，从而提高加帽效率；另一方面，转录因子可以变构地增强加帽机器的活性。4.加帽装置对转录的影响加帽酶（CEs）与转录机制之间的关系是相互的。加帽酶与CTD Pol II的相互作用增强了加帽，但加帽酶也会影响转录。如初始所示，Cet1抑制转录再启动，并降低RNA聚合酶II在启动子-近端区域的积累，该区域独立于mRNA加帽活性。Ceg1刺激早期伸长，其突变体在此过程中存在缺陷。最新发现表明，Cet1-Ceg1复合物和DSIF刺激Pol II启动子逃逸并转移到伸长。酵母甲基转移酶Abd1对启动子的Pol II募集具有基因特异性刺激作用。Abd1对转录的刺激发生在甲基化缺陷突变体中，因此与加帽本身无关。Abd1中的条件突变体在某些基因上与启动子结合的Pol II以及在其他基因的启动子清除或早期伸长方面存在缺陷。Abd1 耗竭导致 CTD Ser5的高磷酸化。裂变酵母加帽-甲基转移酶Pcm1将P-TEFb招募到染色质中。当这种连接被破坏时，Cdk9没有被正确招募，Pol II延伸受到严重影响。Cdk9与RNA三磷酸酶Pct1的相互作用也在粟酒裂殖酵母中进行了描述。加帽酶沿基因的分布意味着它们会影响转录的后期阶段。在酵母中，Cet1和Ceg1的全基因组占用仅限于转录起始位点，而Abd1的占用率在下游110 bp处达到峰值，CBC的占用率随后升高。据推测，Ceg1-Cet1加帽装置与转录复合物解离，因为Ser5磷酸化在延伸过程中减少，而酵母Abd1帽甲基转移酶延长了与Pol II CTD的相互作用。人类加帽酶存在于5‘末端和整个基因中，甚至包括poly（A）位点下游超过千碱基的3侧翼区域。因此，加帽因子会影响转录延伸、终止、和mRNA 3’端加工。酿酒酵母Cet1 N端结构域（NTD）促进染色质转录（FACT）的募集或促进染色质转录（FACT），从而增强在Pol II参与活性基因的转录延伸，独立与mRNA加帽活性。Cet1 N端结构域的缺失会损害染色质转录的靶向，从而降低Pol II在转录伸长中的参与度，从而导致Pol II的启动子近端积累。在哺乳动物中，CE在NELF的帮助下抵消转录抑制[28，82]。哺乳动物RNMT-RAM也促进Pol II依赖性转录。RNMT-RAM对转录的影响是直接的并且独立于mRNA加帽、稳定性和翻译。RNMT-RAM结合早期mRNA的整个长度并招募与转录相关的蛋白质。因此，已经发现加帽酶调控转录，并且该调控独立于其酶活性。这种效应的机制似乎是基因和物种特异性的。加帽-转录相互作用的另一个重要参与者是CBC。它与早期转录活动也具有互惠关系。CBC参与转录因子的招募和转录的调节过程。CBC与酵母中的CTD激酶相互作用，其消耗影响CTD Ser2和Ser5的磷酸化水平。在哺乳动物中，CBC通过NELF和P-TEFb的募集刺激转录延伸，并且对CTD Ser2磷酸化很重要。在酿酒酵母中，CBC招募Ctk2或Bur2（P-TEFb的直系对照）。Abd1和CBC对于激酶Ctk1和Bur1的募集很重要，这两者促进了延伸和CE释放。mRNA CBC还通过其与酿酒酵母体内Mot1p的相互作用刺激启动子处的预启动复合物的形成。Mot1p是一种转录调控子，可积极或消极地以一种基因特异性方式调节Pol II转录基因表达。CBC通过阻碍终止因子Pcf11p和Rna15p（裂解因子CFIA的亚基）的募集来抑制弱终止子。因此，CBC在转录过程中具有多重功能。最近，聚腺苷酸结合蛋白相互作用蛋白2被描述为CBC的一种新型伴侣。这些蛋白在转录的早期延伸共同作用，它们的消耗会影响果蝇中的Ser5 CTD Pol II磷酸化。5.加帽作为基因表达的调控步骤近年来，已经出现了一些例子说明mRNA帽状结构形成受到不同信号的调节。这些信号调节mRNA帽状结构形成的速率和程度，导致基因表达的变化。第一个被描述的调节加帽的例子是c-myc依赖性活化。c-Myc调节许多转录子的帽状结构形成。c-Myc增加了催化活性CE向Pol II及其靶基因的募集。此外，c-myc导致帽状结构甲基化增加，这对c-myc依赖性基因调控做出了重大贡献，并且增加的帽状结构甲基化与TFIIH和P-TEFb活性的c-myc依赖性增强有关。由于7-甲基鸟苷帽状结构是有效翻译所必需的，因此增强的甲基化帽状结构形成也将蛋白质产量从c-myc响应基因水平的提高到超过转录诱导的水平。因此，无论转录增强本身如何，加帽的调节都是增强蛋白质合成的一种方式。另一个例子是E2F1转录因子，它通过依赖于Pol II磷酸化的机制促进帽状结构的形成。加帽由信号通路调节。例如，RNMT在细胞周期中被CDK1-细胞周期蛋白B1磷酸化并激活。这导致帽状结构甲基转移酶活性升高，同时转录在有丝分裂后G1期开始时重新开始。这是协调mRNA加帽与转录爆发的方法。在酵母中，营养饥饿导致帽状结构甲基化普遍减少。据报道，输入蛋白α刺激一般帽状结构甲基化。相反，CE mRNA-cap通过调节果蝇中的PKA活性来正向调节Hh信号活性。因此，mRNA加帽的调控因子，加上加帽质量控制机制，也许提供了另一层基因表达的调控。6.结论和前景上述加帽检查点模型已在许多研究中得到证实。然而，目前的加帽/转录相互作用模型尚未完成。有一些问题需要进一步调查。未来一个重要的挑战是澄清将加帽与转录暂停和延伸联系起来的因果关系。加帽蛋白和转录机器之间的广泛相互作用网络尚不清楚。因此，对新生mRNA进行CBC募集的机制知之甚少，监测去帽机器的募集也是如此。物种和基因特异性相互作用特别令人感兴趣。加帽和转录机器具有一些物种特异性特征，例如存在相当数量的后生动物特异性因子和种内副群（表1）。此外，高等真核生物CE的非催化调控域具有高度的多样性，即使在密切相关的物种中。这些事实可能意味着，在与转录装置的特定相互作用中，这些因子和结构域都有参与。上面一些例子提到了物种特异性连接，包括哺乳动物/酵母CE与磷酸-CTD Pol II相互作用的不同位点，芽殖/裂变酵母中GT-RT与Pol II相互作用的不同方式，哺乳动物中存在NELF-CE相互作用，以及转录机制中Abd1 / Pcm1的不同靶标。加帽机制功能中的基因特异性已经在一些例子中进行了描述，例如前面提到的c-myc和E2F1依赖性加帽调节。其他基因特异性转录因子也可以以类似的方式起作用并调节局部加帽。加帽因子也可能是基因特异性信号通路的靶标，例如RNMT的NTD，其携带多个修饰位点。加帽步骤并不总是进行至完成。一个重要的尚未解决的问题是，这是否仅仅是加帽过程固有的低效率的结果，还是调节早期mRNA加工的调控活动。如果后者是正确的，那么所涉及的成分是什么，以及如何做出决策：哪些早期mRNA应该加帽？先前的加帽模型表明，加帽通过阻止mRNA降解，在调控因表达方面起着“被动”作用。现在很明显，加帽可以被修改为“主动”调节mRNA或选定的子集的命运。目前尚不清楚哪组基因和转录因子参与调节加帽。需要更多的研究来更深入地了解信号通路对加帽的影响以及加帽调控在整个基因表达中的作用。原文来源：Interplay of mRNA capping and transcription machineries.