Peptides are promising drug candidates due to high specificity and standout safety. Identification of bioactive peptides de novo using molecular docking is a widely used approach. However, current scoring functions are poorly optimized for peptide ligands. In this work, we present a novel algorithm PeptoGrid that rescores poses predicted by AutoDock Vina according to frequency information of ligand atoms with particular properties appearing at different positions in the target protein’s ligand binding site. We explored the relevance of PeptoGrid ranking with a virtual screening of peptide libraries using angiotensin-converting enzyme and GABAB receptor as targets. A reasonable agreement between the computational and experimental data suggests that PeptoGrid is suitable for discovering functional leads.

A small protein, Mitoregulin (Mtln), localizes in mitochondria and contributes to oxidative phosphorylation and fatty acid metabolism. Mtln knockout mice develop obesity on a high-fat diet, demonstrating elevated cardiolipin damage and suboptimal creatine kinase oligomerization in muscle tissue. Kidneys heavily depend on the oxidative phosphorylation in mitochondria. Here we report kidney-related phenotypes in aged Mtln knockout mice. Similar to Mtln knockout mice muscle mitochondria, those of the kidney demonstrate a decreased respiratory complex I activity and excessive cardiolipin damage. Aged male mice carrying Mtln knockout demonstrated an increased frequency of renal proximal tubules’ degeneration. At the same time, a decreased glomerular filtration rate has been more frequently detected in aged female mice devoid of Mtln. An amount of Mtln partner protein, Cyb5r3, is drastically decreased in the kidneys of Mtln knockout mice.

Small peptides compose a large share of the mitochondrial proteome. Mitoregulin (Mtln) is a mitochondrial peptide known to contribute to the respiratory complex I functioning and other processes in mitochondria. In our previous studies, we demonstrated that Mtln knockout mice develop obesity and accumulate triglycerides and other oxidation substrates in serum, concomitant with an exhaustion of tricarboxylic acids cycle intermediates. Here we examined the functional role of Mtln in skeletal muscles, one of the major energy consuming tissues. We observed reduced muscle strength for Mtln knockout mice. Decrease of the mitochondrial cardiolipin and concomitant increase in monolysocardiolipin concentration upon Mtln inactivation is likely to be a consequence of imbalance between oxidative damage and remodeling of cardiolipin. It is accompanied by the mitochondrial creatine kinase octamer dissociation and suboptimal respiratory chain performance in Mtln knockout mice.

Данная публикация является разъяснением практического применения требований Директивы 2010/63/EU к проведению непрерывной оценки степени тяжести экспериментальных процедур на животных. Согласно современным биоэтическим требованиям, сформулированным в Директиве 2010/63/EU, продолжительная тяжелая боль и страдания, которые экспериментальное животное не может избежать, недопустимы. В целях выполнения этого требования все процедуры, проводимые на животных, должны быть классифицированы по степени тяжести («легкая», «умеренная», «тяжелая» или «без выхода из наркоза»). Классификация степени тяжести предстоящих манипуляций должна осуществляться на этапе планирования эксперимента (оценка предполагаемой степени тяжести). Умение классифицировать экспериментальные процедуры позволяет оптимизировать дизайн эксперимента, подобрать наименее травматичные манипуляции, заранее предусмотреть методы облегчения состояния животных в случае выявления признаков боли/дистресса/страдания и предотвратить их внезапную гибель. В ходе исследования все отклонения в состоянии животных регистрируют в подготовленных бланках оценки благополучия и принимают заранее продуманные меры для облегчения боли, дистресса, страданий, а при необходимости осуществляют гуманную эвтаназию, что позволяет поддерживать минимально возможную степень тяжести процедур. По окончании исследования у каждого животного оценивают фактическую степень тяжести (которую испытало каждое отдельное животное в ходе всего эксперимента) и анализируют меры, принятые для того, чтобы не допустить превышения степени тяжести, определенной на этапе планирования исследования. Фактическая степень тяжести является ключевым фактором при оценке возможности повторного использования каждого животного в дальнейших процедурах (если это применимо в данном исследовании). На этапе обработки данных проведенного эксперимента на основании фактической степени тяжести оценивают совокупную степень тяжести всего исследования (ретроспективная оценка степени тяжести). Результаты такого анализа прикладываются к отчету по исследованию и могут быть запрошены комиссией по биоэтике, а также служат алгоритмом для коррекции процедур в случае проведения аналогичных исследований в будущем. Все три этапа определения степени тяжести процедур направлены на улучшение благополучия животных и повышение качества экспериментальных исследований на животных. Применение классификации процедур по степени тяжести способствует реализации принципов 3R и облегчает интеграцию исследований при формировании общих современных стандартов работы с лабораторными животными. Ранее технология непрерывной оценки степени тяжести экспериментальных процедур в России не применялась и опубликована не...

This article reviews the historically established categories of laboratory animals — Specific pathogen free and Conventional — whose main difference in housing was considered to be the presence of barriers. In modern laboratories all animals are kept in barrier systems, regardless of their category, which may allow to unify the approach to quality assessment of laboratory animals used in biomedical research. Barriers can be diverse in design and fulfil different functions depending on their purpose. This article considers primary, secondary and hygienic barriers, the totality of which allows to maintain the health and well-being of laboratory animals. A set of requirements for each type of barrier ensures adequate protection and quality assurance of laboratory animals. Based on the reviewed barriers and their requirements, we propose to classify barriers into several levels: BC (barrier class) 1, 2, 3, 4 and 5. The proposed system can help research organisations to assess their own conditions for keeping laboratory animals and think about opportunities for improvement. In the future, this division of barriers in animal housing can provide an objective division of animal categories according to their health status and protection from pathogens.

In this study, the biocatalytic activity of four steroid-transforming strains isolated from the African frog Xenopus laevis and identified as Streptomyces rochei towards pregnane steroids has been investigated. All the isolated strains facilitated the reduction of the C20-carbonyl group and the structures of the metabolites were confirmed by mass spectrometric (MS) and ¹H NMR spectroscopic analyses. Hydrocortisone and progesterone were poorly transformed by the streptomycete strains, whereas cortexolone (Reichstein’s substance S) was effectively biotransformed, yielding more than 90% of 17α,20β,21α-trihydroxy-4-pregnen-3-one (20β-S). Primarily, 20α-reduction was detected when the microbial isolates were incubated with 17α-hydroxyprogesterone with the yield of 17α,20α-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17,20α-P) reaching 70%. The biological activity of 20β-S was evaluated in Danio rerio. The results demonstrated that 20β-S modulated stress- and anxiety-related behavioral responses and activated Pgr-dependent transcriptional pathways in the brain and ovarian tissues. These observations support the potential relevance of the synthesized progestin as a functional regulator in teleost physiology. The findings enhance our understanding of the biodiversity of steroid-transforming actinomycetes inhabiting amphibians and can be successfully employed for the effective microbiological synthesis of biologically active 20-hydroxylated progestins that serve as bioregulators in teleosts.