Identidades Moleculares Descobertas por Proteômica Profunda Revelam Funções Biológicas da Coroa de Proteínas de Nanopartículas Questões Científicas Chave: 1. Mecanismos Causais Ausentes: Como as propriedades físico-químicas chave das nanopartículas (carga superficial, PEGilação, morfologia, material) determinam sistematicamente e causalmente a composição de sua coroa de proteínas e, por sua vez, regulam destinos biológicos, como internalização celular e reconhecimento imune? 2. Gargalo de Recursos de Dados: Como podemos superar a fragmentação e a baixa qualidade dos dados proteômicos públicos existentes para estabelecer um banco de dados de interação nanobio padronizado e de alta qualidade que possa suportar a descoberta de mecanismos confiáveis e a previsão de modelos? Métodos de Pesquisa: Este estudo emprega uma estratégia integrada de "construção experimental guiada por mineração de dados". Primeiro, um banco de dados de coroa de proteínas de nanopartículas minerado na literatura (LM-NPC-DB) foi construído por meio de mineração de texto e integração de dados da literatura, avaliando sistematicamente o paradigma de pesquisa e os defeitos de qualidade de dados do campo. Com base nessa análise, uma biblioteca de nanopartículas padronizada, cobrindo 42 materiais, cargas, estados de PEGilação e morfologias diferentes, foi racionalmente projetada e sintetizada. Posteriormente, um banco de dados interno de coroa de proteínas de nanopartículas (IH-NPC-DB) de alta qualidade foi construído seguindo rigorosamente procedimentos operacionais padrão uniformes. Este banco de dados, com sua alta reprodutibilidade, alta cobertura de proteínas e valores ausentes minimizados, serve como a base de dados central para este estudo. Com base nisso, combinado com análise bioinformática (análise diferencial de proteínas, enriquecimento de vias, análise de rede), modelos de aprendizado de máquina (prevendo a adsorção específica da morfologia) e experimentos celulares funcionais (como o uso de modelos celulares com nocaute de genes para verificar vias de internalização específicas), a relação quantitativa entre as propriedades das nanopartículas, a composição da coroa de proteínas e os efeitos biológicos foi sistematicamente decodificada. Conclusões: Espera-se que este estudo estabeleça e valide uma estrutura causal clara de "propriedades das nanopartículas → composição da coroa de proteínas → destino biológico". As conclusões específicas incluem: 1. A carga superficial guia a adsorção de proteínas por meio de efeitos sinérgicos eletrostático-hidrofóbicos. Partículas carregadas negativamente enriquecem proteínas de adesão e medeiam a internalização celular eficiente via Itgav, enquanto partículas carregadas positivamente se ligam preferencialmente a apolipoproteínas. 2. A PEGilação reduz ativamente a adsorção de proteínas relacionadas ao sistema imunológico, como fatores de complemento/coagulação, reconstruindo a coroa de proteínas para alcançar "furtividade imunológica" e inibir efetivamente as respostas inflamatórias de macrófagos. 3. A morfologia das partículas molda uma impressão digital única de adsorção de proteínas. Partículas esféricas enriquecem proteínas relacionadas à adesão, enquanto partículas em forma de bastonete exibem alto potencial imunogênico, ambos alcançados por meio de diferentes interações físicas e efeitos geométricos interfaciais. 4. Diferentes materiais exibem perfis de adsorção de proteínas complementares, que podem ser usados como "amplificadores moleculares" para enriquecer especificamente biomarcadores de doenças de baixa abundância, fornecendo uma base teórica para a construção de painéis de biópsia líquida combinados com vários materiais. Em última análise, este estudo não apenas fornece um banco de dados padronizado (IH-NPC-DB) que supera a qualidade dos dados públicos existentes, mas também permite racional...
Gere uma imagem de sangue periférico clínico em um tubo de t...
