Functional genomics studies have led to the discovery of a large amount of non-coding RNAs from the human genome; among them are long non-coding RNAs (lncRNAs). Emerging evidence indicates that lncRNAs could have a critical role in the regulation of cellular processes such as cell growth and apoptosis as well as cancer progression and metastasis. As master gene regulators, lncRNAs are capable of forming lncRNA–protein (ribonucleoprotein) complexes to regulate a large number of genes. For example, lincRNA-RoR suppresses p53 in response to DNA damage through interaction with heterogeneous nuclear ribonucleoprotein I (hnRNP I). The present study demonstrates that hnRNP I can also form a functional ribonucleoprotein complex with lncRNA urothelial carcinoma-associated 1 (UCA1) and increase the UCA1 stability. Of interest, the phosphorylated form of hnRNP I, predominantly in the cytoplasm, is responsible for the interaction with UCA1. Moreover, although hnRNP I enhances the translation of p27 (Kip1) through interaction with the 5′-untranslated region (5′-UTR) of p27 mRNAs, the interaction of UCA1 with hnRNP I suppresses the p27 protein level by competitive inhibition. In support of this finding, UCA1 has an oncogenic role in breast cancer both in vitro and in vivo. Finally, we show a negative correlation between p27 and UCA in the breast tumor cancer tissue microarray. Together, our results suggest an important role of UCA1 in breast cancer.

CDK6 plays a key role in the regulation of the cell cycle and is considered a crucial target for cancer therapy. In this work, conformational transitions of CDK6 were identified by using Gaussian accelerated molecular dynamics (GaMD), deep learning (DL), and free energy landscapes (FELs). DL finds that the binding pocket as well as the T-loop binding to the Vcyclin protein are involved in obvious differences of conformation contacts. This result suggests that the binding pocket of inhibitors (LQQ and AP9) and the binding interface of CDK6 to the Vcyclin protein play a key role in the function of CDK6. The analyses of FELs reveal that the binding pocket and the T-loop of CDK6 have disordered states. The results from principal component analysis (PCA) indicate that the binding of the Vcyclin protein affects the fluctuation behavior of the T-loop in CDK6. Our QM/MM-GBSA calculations suggest that the binding ability of LQQ to CDK6 is stronger than AP9 with or without the binding of the Vcyclin protein. Interaction networks of inhibitors with CDK6 were analyzed and the results reveal that LQQ contributes more hydrogen binding interactions (HBIs) and hot interaction spots with CDK6. In addition, the binding pocket endures flexibility changes from opening to closing states and the Vcyclin protein plays an important role in the stabilizing conformation of the T-loop. We anticipate that this work could provide useful information for further understanding the function of CDK6 and developing new promising inhibitors targeting CDK6.

Heavy metal contamination in soils poses a significant environmental threat to human health. This study examines the effects of the chiral herbicide napropamide (NAP) on Arabidopsis thaliana, focusing on growth metrics and cadmium (Cd) accumulation. R-NAP does not adversely affect plant growth compared to the control, whereas S-NAP significantly reduces root length and fresh weight. Notably, R-NAP markedly increases Cd accumulation in the shoots, exceeding levels observed in the control and S-NAP. This increase coincides with reduced photosynthetic efficiency. Noninvasive electrode techniques reveal a higher net Cd absorption flux in the root mature zone under R-NAP than S-NAP, although similar to the control. Transcriptomic analysis highlights significant stereoisomer differences in Cd transporters, predominantly under R-NAP treatment. SEM and molecular docking simulations support that R-NAP primarily upregulates transporters such as HMA4. The results suggest careful management of herbicides like R-NAP in contaminated fields to avoid excessive heavy metal buildup in crops.

Inhibiting MDM2-p53 interaction is considered an efficient mode of cancer treatment. In our current study, Gaussian-accelerated molecular dynamics (GaMD), deep learning (DL), and binding free energy calculations were combined together to probe the binding mechanism of non-peptide inhibitors K23 and 0Y7 and peptide ones PDI6W and PDI to MDM2. The GaMD trajectory-based DL approach successfully identified significant functional domains, predominantly located at the helixes α2 and α2’, as well as the β-strands and loops between α2 and α2’. The post-processing analysis of the GaMD simulations indicated that inhibitor binding highly influences the structural flexibility and collective motions of MDM2. Calculations of molecular mechanics–generalized Born surface area (MM-GBSA) and solvated interaction energy (SIE) not only suggest that the ranking of the calculated binding free energies is in agreement with that of the experimental results, but also verify that van der Walls interactions are the primary forces responsible for inhibitor–MDM2 binding. Our findings also indicate that peptide inhibitors yield more interaction contacts with MDM2 compared to non-peptide inhibitors. Principal component analysis (PCA) and free energy landscape (FEL) analysis indicated that the piperidinone inhibitor 0Y7 shows the most pronounced impact on the free energy profiles of MDM2, with the piperidinone inhibitor demonstrating higher fluctuation amplitudes along primary eigenvectors. The hot spots of MDM2 revealed by residue-based free energy estimation provide target sites for drug design toward MDM2. This study is expected to provide useful theoretical aid for the development of selective inhibitors of MDM2 family members.

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the leading cause of liver-related morbidity and mortality, with hepatic steatosis being the hallmark symptom. Salvia miltiorrhiza Bunge (Smil, Dan-Shen) and Ligusticum striatum DC (Lstr, Chuan-Xiong) are commonly used to treat cardiovascular diseases and have the potential to regulate lipid metabolism. However, whether Smil/Lstr combo can be used to treat NAFLD and the mechanisms underlying its lipid-regulating properties remain unclear.

Idiopathic thrombocytopenic purpura (ITP) is an autoimmune disorder characterized by antiplatelet autoantibodies, thrombocytopenia, and bleeding, however, its treatment options are limited. In this study, a kind of active component, chlorogenic acid compounds (CGAs) from sweetpotato leaves was extracted out to explore its medicinal value and provide novel therapeutic strategies for the treatment of ITP. CGAs was isolated by ionic liquids-ultrasound (IL-UAE), which contains six isomers of chlorogenic acid with total purity of 95.69%. The thrombopoietic effect and mechanism of CGAs were investigated using in silico prediction and experimental validation. The changes of HEL cells morphology in volume and the increase in the total cell percentage of polyploid cells indicated that CGAs could promote megakaryocyte differentiation. Meanwhile, CGAs could promote platelet formation in a murine model of ITP, which was established by injection of antiplatelet antibody. Further quantitative proteomics analysis and Western blot verification revealed that CGAs could activate PI3K/AKT signaling pathway, which confirmed the mechanism prediction. It suggested that CGAs may provide a novel therapeutic strategy that relies on the PI3K/AKT pathway to facilitate megakaryocyte differentiation and platelet production.