Глубокая протеомика: молекулярные идентификаторы, выявленные с помощью протеомики, раскрывают биологические функции белковой короны наночастиц. Ключевые научные вопросы: 1. Отсутствующие причинно-следственные механизмы: Как ключевые физико-химические свойства наночастиц (заряд поверхности, ПЭГилирование, морфология, материал) систематически и причинно определяют состав их белковой короны и, в свою очередь, регулируют биологические процессы, такие как клеточный захват и иммунное распознавание? 2. Узкое место в ресурсах данных: Как мы можем преодолеть фрагментацию и низкое качество существующих общедоступных протеомных данных, чтобы создать высококачественную, стандартизированную базу данных нанобиовзаимодействий, которая может поддерживать надежное открытие механизмов и прогнозирование моделей? Методы исследования: В этом исследовании используется интегрированная стратегия "экспериментальная конструкция, управляемая интеллектуальным анализом данных". Во-первых, была создана база данных белковой короны наночастиц, полученная из литературы (LM-NPC-DB), посредством интеллектуального анализа текста и интеграции литературных данных, систематически оценивающая исследовательскую парадигму и дефекты качества данных в этой области. На основе этого анализа была рационально разработана и синтезирована стандартизированная библиотека наночастиц, охватывающая 42 различных материала, заряда, состояния ПЭГилирования и морфологии. Впоследствии была создана высококачественная внутренняя база данных белковой короны наночастиц (IH-NPC-DB) путем строгого соблюдения единых стандартных операционных процедур. Эта база данных, с ее высокой воспроизводимостью, высоким охватом белков и минимизированными пропущенными значениями, служит основной основой данных для этого исследования. На этой основе, в сочетании с биоинформатическим анализом (дифференциальный анализ белков, обогащение путей, сетевой анализ), моделями машинного обучения (прогнозирование морфологически-специфической адсорбции) и функциональными клеточными экспериментами (такими как использование моделей клеток с выключенными генами для проверки конкретных путей захвата), была систематически расшифрована количественная взаимосвязь между свойствами наночастиц, составом белковой короны и биологическими эффектами. Выводы: Ожидается, что это исследование установит и проверит четкую причинно-следственную структуру "свойства наночастиц → состав белковой короны → биологическая судьба". Конкретные выводы включают: 1. Заряд поверхности направляет адсорбцию белка посредством электростатически-гидрофобных синергетических эффектов. Отрицательно заряженные частицы обогащают адгезионные белки и опосредуют эффективный клеточный захват через Itgav, в то время как положительно заряженные частицы предпочтительно связываются с аполипопротеинами. 2. ПЭГилирование активно снижает адсорбцию иммуно-связанных белков, таких как факторы комплемента/коагуляции, реконструируя белковую корону для достижения "иммунной невидимости" и эффективно ингибируя воспалительные реакции макрофагов. 3. Морфология частиц формирует уникальный отпечаток адсорбции белка. Сферические частицы обогащают белки, связанные с адгезией, в то время как стержневидные частицы демонстрируют высокий иммуногенный потенциал, и то, и другое достигается за счет различных физических взаимодействий и геометрических эффектов на границе раздела. 4. Различные материалы демонстрируют комплементарные профили адсорбции белка, которые можно использовать в качестве "молекулярных усилителей" для специфического обогащения низкоконцентрированных биомаркеров заболеваний, что обеспечивает теоретическую основу для создания комбинированных жидкостных биопсийных панелей из нескольких материалов. В конечном счете, это исследование не только предоставляет стандартизированную базу данных (IH-NPC-DB), которая превосходит качество существующих общедоступных данных, но и позволяет рационально...
Создайте изображение клинической периферической крови в проб...
