Structural vaccinology is pivotal in expediting vaccine design through high-throughput screening of immunogenic antigens. Leveraging the structural and functional characteristics of antigens and immune cell receptors, this approach employs protein structural comparison to identify conserved patterns in key pathogenic components. Molecular modeling techniques, including homology modeling and molecular docking, analyze specific three-dimensional (3D) structures and protein interactions and offer valuable insights into the 3D interactions and binding affinity between vaccine candidates and target proteins. In this review, we delve into the utilization of various immunoinformatics and molecular modeling tools to streamline the development of broad-protective vaccines against coronavirus disease 2019 variants. Structural vaccinology significantly enhances our understanding of molecular interactions between hosts and pathogens. By accelerating the pace of developing effective and targeted vaccines, particularly against the rapidly mutating severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 and other prevalent infectious diseases, this approach stands at the forefront of advancing immunization strategies. The combination of computational techniques and structural insights not only facilitates the identification of potential vaccine candidates but also contributes to the rational design of vaccines, fostering a more efficient and targeted approach to combatting infectious diseases.
Phonological, morphological and molecular characteristics of Spatoglossum pacificum Yendo are examined. S. pacificum has an annual life cycle composed of saprophytes with apparent absence of male and female gametophytes in Korea. The seasonal growth of this species explains that the annual growth is closely related to the monthly variation of water temperature. S. pacificum has protruding reproductive structures above the outmost cortical layer. Although this observation is restricted to several species, reproductive structures on the thallus can make S. pacificurn distinguishable from S. crassum and S. lacturn. The morphogenesis of a midrib at the base of S. pacificum in this study is the same as those of Dictyopteris but different from those of S. crassum and S. lacturn, suggesting that S. pacificum is closely related to Dictyopteris. In the comparison of plastid gene sequences among species of Spatoglossum and Dictyopteris, S. pacificum is more similar to D. divaricata and D. undulate than those of S. crassum in rbcL, rbcS, psbA and psaA. This result is congruent with the anatomical characteristic of a midrib at the base of the thallus and the protrusion of reproductive organs on the thallus. The phylogenetic relationship based on these plastid genes also shows that S. pacifism is included in Dictyotpteris Glade and separated from S. crassum. We propose the new combination of Dictyopteris pacifica (Yendo) I.K. Hwang, H.S. Kim et W.J. Lee, comb. nov. based on the differences of anatomical characteristics of the midrib, the existence of reproductive organs on thallus and the molecular analyses.
Choi, Hwajung;Min, Kyungjin;Mikami, Bunzo;Yoon, Hye-Jin;Lee, Hyung Ho
Molecules and Cells
/
v.39
no.11
/
pp.814-820
/
2016
FtsZ, a tubulin homologue, is an essential protein of the Z-ring assembly in bacterial cell division. It consists of two domains, the N-terminal and C-terminal core domains, and has a conserved C-terminal tail region. Lateral interactions between FtsZ protofilaments and several Z-ring associated proteins (Zaps) are necessary for modulating Z-ring formation. ZapD, one of the positive regulators of Z-ring assembly, directly binds to the C-terminal tail of FtsZ and promotes stable Z-ring formation during cytokinesis. To gain structural and functional insights into how ZapD interacts with the C-terminal tail of FtsZ, we solved two crystal structures of ZapD proteins from Salmonella typhimurium (StZapD) and Escherichia coli (EcZapD) at a 2.6 and $3.1{\AA}$ resolution, respectively. Several conserved residues are clustered on the concave sides of the StZapD and EcZapD dimers, the suggested FtsZ binding site. Modeled structures of EcZapD-EcFtsZ and subsequent binding studies using bio-layer interferometry also identified the EcFtsZ binding site on EcZapD. The structural insights and the results of bio-layer interferometry assays suggest that the two FtsZ binding sites of ZapD dimer might be responsible for the binding of ZapD dimer to two protofilaments to hold them together.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
v.30
no.5
/
pp.438-443
/
2004
Objectives : The proper development of the facial structures relies upon a sequence of tightly regulated signaling interactions between the ectoderm and mesoderm involving the participation of several families of signaling molecules. Among these, bone morphogenetic proteins (BMPs) have been suggested to be a key signal that regulates the development of the mandible and the initiation and morphogenesis of the teeth. The aim of this study was to examine the artificial development of the mandibular structures and to examine the role of BMPs on tooth morphogenesis and differentiation using an organ culture system. Materials and Methods : The tooth germs from Ed 11.5, 13.5 mice were dissected, and transplanted into the diastema of the mandible primordia. The mandibles containing the transplanted tooth germs were cultured in vitro. During this period, beads soaked with BMP4 were implanted around the transplanted tooth germs. In addition, a diastema block containing the transplanted tooth germ was dissected, then transferred to an adult mouse kidney. After the organ culture, the developing mandibular explant was removed from the kidney and prepared for the tissue specimens. Odontogeneis of the transplanted tooth germs was examined after Hematoxylin-eosin, Masson-trichrome staining. Results : Proliferation and differentiation of the tooth germs cultured in the diastema was observed. In the BMP4-treated tooth germs, the formation of the first and second molars was noted. The crown of the developing tooth showed the formation of a mature cusp with the deposition of enamel and dentin matrix. In conclusion, it was confirmed that BMP4 is involved in the formation of a dental crown and the differentiation of ameloblasts and odontoblasts of the molar tooth during the development of the transplanted tooth germs.
Zinc finger proteins are among the most extensively applied metalloproteins in the field of biotechnology owing to their unique structural and functional aspects as transcriptional and translational regulators. The classical zinc fingers are the largest family of zinc proteins and they provide critical roles in physiological systems from prokaryotes to eukaryotes. Two cysteine and two histidine residues ($Cys_2His_2$) coordinate to the zinc ion for the structural functions to generate a ${\beta}{\beta}{\alpha}$ fold, and this secondary structure supports specific interactions with their binding partners, including DNA, RNA, lipids, proteins, and small molecules. In this account, the structural similarity and differences of well-known $Cys_2His_2$-type zinc fingers such as zinc interaction factor 268 (ZIF268), transcription factor IIIA (TFIIIA), GAGA, and Ros will be explained. These proteins perform their specific roles in species from archaea to eukaryotes and they show significant structural similarity; however, their aligned amino acids present low sequence homology. These zinc finger proteins have different numbers of domains for their structural roles to maintain biological progress through transcriptional regulations from exogenous stresses. The superimposed structures of these finger domains provide interesting details when these fingers are applied to specific gene binding and editing. The structural information in this study will aid in the selection of unique types of zinc finger applications in vivo and in vitro approaches, because biophysical backgrounds including complex structures and binding affinities aid in the protein design area.
Molecular simulation is an exceptionally useful method for predicting self-assembled structures in various macromolecular systems, enlightening the origins of many interesting molecular events such as protein folding, polymer micellization, and ordering of molten block copolymer. The length scales of those events ranges widely from sub-nanometer scale to micron-scale or to even larger, which is the main obstacle to simulate all the events in an ab initio principle. In order to detour this major obstacle in the molecular simulation approach, a molecular model can be rebuilt by sacrificing some unimportant molecular details, based on two different perspectives with respect to the resolution of model. These two perspectives are generally referred to as 'atomistic' and 'mesoscopit'. This paper reviews various simulation methods for macromolecular self-assembly in both atomistic and mesoscopic perspectives.
The mammary gland contains a subpopulation of epithelial cells with large proliferative potentials which are the likely targets for carcinogens. These clonogenic cells can proliferate and differentiate into functional glandular structures. Multicellular secretory alveolar units (AU) develop from these clonogens in grafts of monodispersed rat mammary epithelial cells (RMEC) in gland-free mammary fat pads in intact recipient F344 rats co-grafted with mammotropic hormone-secreting pituitary tumors (MtT F4). Multicellular nonsecretory ductal units (DU) develop in grafts of monodispersed RMEC in gland-free fat pads in adrenalectomized recipient WF rats co-grafted with MtT W10. However, this effect were reversed by hydrocortisone replacement therapy. RMEC were isolated from appropriate donor rats as monodispersed mixed cells or, alternatively, RNA+ cells were sorted by flow cytometry of mixed RMEC stained with FITC-RNA and PE-anti-Thy-1.1 monoclonal antibody. We grafted mixed or sorted PNA+ cells in gland-free mammary fat pads in recipient rats that were endocrinologically manipulated to induce AU or DU. Cells were also isolated from these AU or DU as mixed or sorted RNA+ cells and sub-transplanted in recipient rats treated appropriately to induce AU or DU, respectively. Cells obtained from AU in grafts gave rise to clonal AU and from DU in grafts to DU on sub-transplantation in appropriate recipients. When adrenalectomized recipient WF rats co-grafted with MtT W10 received daily subcutaneous injections of hydrocortisone for periods of 21 days following the PHA+ cell transplantation, AU, instead of DU, were developed. The histologies of these secondary AU and DU were not different from those of the primary AU and DU. Casein and laminin proteins were demonstrated by immunocytochemical staining of primary and secondary AU. Electron micrographs also demonstrated that AU were composed of secretory cells with milk protein in the cytoplasm. DU were composed of little or non-secretory ductal epithelial cells. These AU and DU also secreted large amounts of lipids. Clonogenic cells were more common in DU than in AU. Thus, AU and DU contain persistent subpopulations of clonogenic stem-like cells.
Mohl, Britta S.;Chen, Jia;Sathiyamoorthy, Karthik;Jardetzky, Theodore S.;Longnecker, Richard
Molecules and Cells
/
v.39
no.4
/
pp.286-291
/
2016
Epstein-Barr virus (EBV) is the prototypical ${\gamma}$-herpesvirus and an obligate human pathogen that infects mainly epithelial cells and B cells, which can result in malignancies. EBV infects these target cells by fusing with the viral and cellular lipid bilayer membranes using multiple viral factors and host receptor(s) thus exhibiting a unique complexity in its entry machinery. To enter epithelial cells, EBV requires minimally the conserved core fusion machinery comprised of the glycoproteins gH/gL acting as the receptor-binding complex and gB as the fusogen. EBV can enter B cells using gp42, which binds tightly to gH/gL and interacts with host HLA class II, activating fusion. Previously, we published the individual crystal structures of EBV entry factors, such as gH/gL and gp42, the EBV/host receptor complex, gp42/HLA-DR1, and the fusion protein EBV gB in a postfusion conformation, which allowed us to identify structural determinants and regions critical for receptor-binding and membrane fusion. Recently, we reported different low resolution models of the EBV B cell entry triggering complex (gHgL/gp42/HLA class II) in "open" and "closed" states based on negative-stain single particle electron microscopy, which provide further mechanistic insights. This review summarizes the current knowledge of these key players in EBV entry and how their structures impact receptor-binding and the triggering of gB-mediated fusion.
Lee, Sang Jae;Choi, Jang-Sik;Bong, Seoung Min;Hwang, Hae-Jun;Lee, Jaesang;Song, Ho-Juhn;Lee, Jaekyoo;Kim, Jung-Ho;Koh, Jong Sung;Lee, Byung Il
Molecules and Cells
/
v.41
no.6
/
pp.545-552
/
2018
Spleen tyrosine kinase (SYK) is a cytosolic non-receptor protein tyrosine kinase. Because SYK mediates key receptor signaling pathways involving the B cell receptor and Fc receptors, SYK is an attractive target for autoimmune disease and cancer treatments. To date, representative oral SYK inhibitors, including fostamatinib (R406 or R788), entospletinib (GS-9973), cerdulatinib (PRT062070), and TAK-659, have been assessed in clinical trials. Here, we report the crystal structures of SYK in complex with two newly developed inhibitors possessing 4-aminopyrido[4,3-D]pyrimidine moieties (SKI-G-618 and SKI-O-85). One SYK inhibitor (SKI-G-618) exhibited moderate inhibitory activity against SYK, whereas the other inhibitor (SKI-O-85) exhibited a low inhibitory profile against SYK. Binding mode analysis indicates that a highly potent SYK inhibitor might be developed by modifying and optimizing the functional groups that interact with Leu377, Gly378, and Val385 in the G-loop and the nearby region in SYK. In agreement with our structural analysis, one of our SYK inhibitor (SKI-G-618) shows strong inhibitory activities on the ${\beta}$-hexosaminidase release and phosphorylation of SYK/Vav in RBL-2H3 cells. Taken together, our findings have important implications for the design of high affinity SYK inhibitors.
The contribution of hydrophobic residues to the protein folding reaction was studied by using HubWA variant proteins with I and L to V mutation. Folding kinetics of all V variant proteins was observed to be satisfied by a three-state on-pathway mechanism, U ⇌ I ⇌ N, where U, I, and N represent unfolded, intermediate, and native state, respectively. Three-state folding reaction was quantitatively analyzed and the free energy of folding of each elementary reactions and overall folding reaction, ΔGoUI, ΔGoIN, and ΔGoUN, were obtained. From the ratio of free energy difference between the variant protein and HubWA, ΔΔGoUI/ΔΔGoUN (ΔΔGoUI = ΔGoUI (variant protein) - ΔGoUI (HubWA) and ΔΔGoUN = ΔGoUN (variant protein) - ΔGoUN(HubWA)), the contribution of hydrophobic residues to HubWA folding was analyzed. The residues which are located in the hydrophobic core between α-helix and β-sheet, I3, I13, L15, I30, L43, I61 and L67, showed ΔΔGoUI/ΔΔGoUN value of ~0.5 when each of these residues was mutated to V, indicating that these residues form relatively solid hydrophobic core in the intermediate state. Residues located at the end of secondary structures and loop, I23, L69 and I36 showed ΔΔGoUI/ΔΔGoUN value below 0.4 when each of these residues was mutated to V, indicating that the region containing these residues are loosely formed in the intermediate state. V17A, L50V and L56V showed fairly high ΔΔGoUI/ΔΔGoUN value of ~0.8. Since L50 and L56 are located in the region containing long loop (residue 46 to 62), it is suggested that the high ΔΔGoUI/ΔΔGoUN value of these residues prevents the formation of aggregate at the early stage of folding reaction.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.