Abstract In this minireview, squaramides are presented from their roots as artificial anion receptors in molecular recognition studies to their recent advances as powerful bifunctional hydrogen‐bonding catalysts in asymmetric organocatalysis. The main features of the squaramido functionality and the direct comparison with the analogous ureas and thioureas are also discussed.

ABSTRACT FAM111A is a replisome associated protein and dominant mutations within its trypsin-like peptidase domain are linked to severe human developmental syndromes. However, FAM111A functions and its putative substrates remain largely unknown. Here, we showed that FAM111A promotes origin activation and interacts with the putative peptidase FAM111B, and we identified the first potential FAM111A substrate, the suicide enzyme HMCES. Moreover, unrestrained expression of FAM111A wild-type and patient mutants impaired DNA replication and caused cell death only when the peptidase domain remained intact. Altogether our data reveal how FAM111A promotes DNA replication in normal conditions and becomes harmful in a disease context.

Milk fat content is a critical indicator of milk quality. Exploring the key regulatory genes involved in milk fat synthesis is essential for enhancing milk fat content. STF-62247 (STF), a thiazolamide compound, has the potential to bind with ALG5 and upregulate lipid droplets in fat synthesis. However, the effect of STF on the process of milk fat synthesis and whether it acts through ALG5 remains unknown. In this study, the impact of ALG5 on milk fat synthesis and its underlying mechanism were investigated using bovine mammary epithelial cells (BMECs) and mouse models through real-time PCR, western blotting, Oil Red O staining, and triglyceride analysis. Experimental findings revealed a positive correlation between STF and ALG5 with the ability to synthesize milk fat. Silencing ALG5 led to decreased expression of FASN, SREBP1, and PPARγ in BMECs, as well as reduced phosphorylation levels in the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway. Moreover, the phosphorylation levels of the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway were restored when ALG5 silencing was followed by the addition of STF. These results suggest that STF regulates fatty acid synthesis in BMECs by affecting the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway through ALG5. ALG5 is possibly a new factor in milk fat synthesis.

Abstract To improve understanding of the role of site-specific proline hydroxylation in controlling protein function, we have developed a robust workflow for the identification of proline hydroxylation sites in proteins using a combination of hydrophilic interaction chromatography (HILIC) enrichment and high-resolution nano-Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS). Using this approach, together with refining and filtering parameters during data analysis, by combining the results from cell lines being treated with either the prolyl hydroxylase inhibitor Roxadustat (FG-4592, FG) or the proteasome inhibitor MG-132 (MG), or DMSO, a total of 4,993 and 3,247 proline hydroxylation sites were identified in HEK293 and RCC4 samples, respectively. A subset of 1,954 and 1,253 high confident proline hydroxylation sites (non-collagen) from HEK293 and RCC4 samples were inhibited by FG-4592 treatment. A set of features characteristic of proline hydroxylated peptides were identified in both datasets, which differ from either unmodified peptides, or oxidised peptides. Peptides containing hydroxyproline were enriched in the more hydrophilic HILIC fractions and showed characteristic differences in charge and mass distribution, as compared with unmodified or oxidised peptides. Furthermore, we discovered that the intensity of the diagnostic hydroxyproline immonium ion was greatly influenced by parameters including the MS collision energy setting, parent peptide concentration and the sequence of adjacent amino acids neighbouring the modified proline. We show using synthetic peptides that a combination of retention time in LC and optimised MS parameter settings allows reliable identification of proline hydroxylation sites in peptides, even when multiple prolines residues are present. By matching all the proline hydroxylated, non-collagen proteins to the Pfam database, the most common protein family domains identified in both HEK293 and RCC4 datasets were RNA recognition motif (RRM_1), WD40 repeat (WD40), and protein kinase domain (Pkinase). Sequence analysis of the hydroxylated peptides showed enrichment for the motif GxPGxx, including the Gxx repeats found in collagen proteins, as well as the protein kinase domain GTP motif. Glycine (G), serine (S) and glutamic acid (E) residues were found frequently in the sequence window from the hydroxylated peptides. Reactome pathway analysis for the proteins of these newly identified proline hydroxylation sites (FG inhibited), showed enrichment for proteins involved in metabolism of RNA, mRNA splicing and cell cycle regulation, potentially mediated by prolyl hydroxylase enzymes (PHDs).

Abstract Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) have great potential to be used as alternatives to embryonic stem cells (hESCs) in regenerative medicine and disease modelling, thereby avoiding many of the ethical issues arising from the use of embryo-derived cells. However, despite clear similarities between the two cell types, it is likely they are not identical. In this study, we characterise the proteomes of multiple hiPSC and hESC lines derived from independent donors. We find that while hESCs and hiPSCs express a near identical set of proteins, they show consistent quantitative differences in the expression levels of a wide subset of proteins. hiPSCs have increased total protein content, while maintaining a comparable cell cycle profile to hESCs. The proteomic data show hiPSCs have significantly increased abundance of vital cytoplasmic and mitochondrial proteins required to sustain high growth rates, including nutrient transporters and metabolic proteins, which correlated with phenotypic differences between hiPSCs and hESCs. Thus, higher levels of glutamine transporters correlated with increased glutamine uptake, while higher levels of proteins involved in lipid synthesis correlated with increased lipid droplet formation. Some of the biggest metabolic changes were seen in proteins involved in mitochondrial metabolism, with corresponding enhanced mitochondrial potential, shown experimentally using high-resolution respirometry. hiPSCs also produced higher levels of secreted proteins, including ECM components and growth factors, some with known tumorigenic properties, as well as proteins involved in the inhibition of the immune system. Our data indicate that reprogramming of human fibroblasts to iPSCs effectively restores protein expression in cell nuclei to a state comparable to hESCs, but does not similarly restore the profile of cytoplasmic and mitochondrial proteins, with consequences for cell phenotypes affecting growth and metabolism. The data improve understanding of the molecular differences between induced and embryonic stem cells, with implications for potential risks and benefits for their use in future disease modelling and therapeutic applications.

Abstract Understanding how dangling fragments of polyurethanes (PU) affect its microphase separation structure and damping properties can provide insights for designing desired materials at the molecular scale. By varying the types of diol extenders (such as 1,2‐ethyleneglycol, 1,2‐propanediol, and 1,2‐butanediol), PU samples with different dangling residues were successfully synthesized. Using atomic force microscopy and small‐angle x‐ray scattering, we confirmed that the introduction of dangling chains disrupts microphase separation and demonstrated a correlation between the degree of suppressed microphase separation and the size of the dangling residues. Fourier transform infrared spectroscopy and molecular dynamics simulations confirmed that dangling chains reduce the hydrogen bonding index while increasing the phase compatibility between soft and hard segments. Differential scanning calorimetry (DSC) measurements revealed an increased glass transition temperature ( T g ), indicating hindered movement of backbone segments due to dangling chains. Moreover, lengthening the dangling chains further decreased T g . Dynamic mechanical analysis (DMA) demonstrated improved damping properties with the introduction of dangling chains, although increasing chain length led to deteriorating damping properties, consistent with observations from DSC. These findings suggest that the variations in macroscopic properties of PU induced by dangling chains are linked to hydrogen bonding interactions and micromorphology at the molecular level.

Abstract Inspired by biological mechanisms of impact protection, nanocellulose and linear polyurethane molecular chains are simultaneously tailored and expanded using supramolecular chemistry. This approach has led to the development of a novel impact protection strategy that leverages multilevel hydrogen bonding interactions. These abundant interactions effectively hinder the crystallization of polycaprolactone (PCL) chain segments, resulting in uniformly distributed microphase separation. This configuration achieves a significant fracture strength of 47.5 MPa, while maintaining an exceptional elongation at a break of 974.2%. The results demonstrate that supramolecular polyurethane‐cellulose nanofiber (SPU‐CNF) elastomer significantly reduces impact force and extends the impact buffer time. Crucially, the underlying mechanisms responsible for energy dissipation and impact protection in SPU‐CNF are elucidated. To validate these properties, impact protection tests at varying impact rates are conducted, underscoring the potential applications of the proposed SPU‐CNF in impact‐resistant materials.

To assess the efficacy and safety of Vortioxetine and Escitalopram in improving cognition in patients with major depressive disorder (MDD).