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2018年12月21日Science期刊精华

来源:本站原创 2018-12-31 23:53

2018年12月31日/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2018年12月21日)发布,它有哪些精彩研究呢?让小编一一道来。
图片来自Science期刊。

1.Science:重磅!亲联蛋白2切割竟可阻止心力衰竭产生
doi:10.1126/science.aan3303; doi:10.1126/science.aav8956


美国爱荷华大学心脏研究员Long-Sheng Song博士及其团队在之前的研究中已证实一种称为亲联蛋白2(junctophilin-2, JP2)的结构蛋白对心跳至关重要,这种结构蛋白的丢失或破坏与心力衰竭有关。

如今,在一项新的研究中,来自美国爱荷华大学、中国上海交通大学和南通大学的研究人员着重关注JP2。他们以小鼠作为研究对象,揭示出在压力条件下,JP2被切割成两个片段。JP2的这种切割破坏了心脏细胞的结构和功能。他们令人吃惊地发现这两个新产生的JP2片段之一通过前往心脏细胞的细胞核中并关闭促进心力衰竭的基因表达来保护心脏免受损伤。相关研究于2018年11月8日在线发表在Science期刊上,论文标题为“E-C coupling structural protein junctophilin-2 encodes a stress-adaptive transcription regulator”。

诸如高血压、动脉阻塞或心脏病发作之类的心脏病症状都会给心脏带来压力。在细胞水平上,这种类型的压力激活了钙离子依赖性蛋白酶,即钙蛋白酶(calpain),从而将JP2切割成两个片段。这项新研究表明JP2的氨基端片段迁移至心脏细胞的细胞核中并启动可阻止心力衰竭的遗传改变。允许这个片段进入细胞核中并调节基因表达的DNA序列在从小鼠到人类的许多物种中是高度保守的。

为了证实JP2氨基端片段的有益作用,这些研究人员对小鼠进行基因改造,使得它们表达更高水平的JP2氨基端片段。当遭受心脏压力后,这些小鼠没有发生心力衰竭。相反地,经过基因改造后在心脏细胞的细胞核中丢失这种JP2氨基端片段功能的小鼠在遭受心脏压力后会以更快的速度发生心力衰竭。

2.Science:从结构上揭示人TRPM2的门控机制
doi:10.1126/science.aav4809


腺苷二磷酸核糖(ADPR)通过激活瞬时受体电位M2型通道(TRPM2)介导钙离子释放。 如今有三种结构阐明了TRPM2门控的构象调控机制。Longfei Wang等人描述了人TRPM2在ADPR结合但钙离子未结合的状态下和在ADPR和钙离子结合状态下的低温电镜结构。 在钙离子未结合的状态下,亚基内部和亚基之间的相互作用似乎将TRPM2锁定在一种闭合的自动抑制状态。ADPR结合破坏了一些相互作用并显着改变了TRPM2构象。钙离子结合进一步引发了这种通道的打开。

3.Science:从结构上揭示人TFIID将RNA聚合酶II装载到DNA启动子上的机制
doi:10.1126/science.aau8872


为了启动转录,RNA聚合酶II被通用转录因子IID(TFIID)募集到DNA启动子上。Patel等人通过使用多种实验方法的来阐明人TFIID的完整分子结构及其在启动子识别期间的完整构象景观。他们提出TFIID如何确切地被装载到这种启动子上,这涉及多个确定的步骤,包括启动子识别和转录起始,并导致受到调节的基因表达。

4.Science:联合使用两种小分子药物导致自然杀伤细胞介导的癌细胞杀灭
doi:10.1126/science.aas9090; doi:10.1126/science.aav7871


免疫疗法是治疗某些癌症的有效方法。然而,对于那些不作出反应的患者,同时动员免疫系统和直接靶向恶性肿瘤细胞的策略可能更加有效。Ruscetti等人报道联合使用两种临床批准的抗癌药物促进小鼠体内的免疫监视和杀灭发生KRAS突变的肺癌。 这两种小分子药物---一种促分裂原活化蛋白激酶抑制剂和一种CDK4/6抑制剂招募自然杀伤(NK)细胞来消除衰老的肺癌细胞,然而在这两种药物中,单独使用其中的一种药物,这种效果均不会发生。

5.Science:揭示ESCRT蛋白复合物切割膜机制
doi:10.1126/science.aat1839


ESCRT蛋白复合物在细胞分裂、HIV通过出芽从受感染细胞中释放出来和其他的涉及将狭窄的膜颈从它们的内表面上切割下来的细胞过程中发挥着至关重要的作用。这种不同寻常的面向内部的膜切割使得人们很难再现这种过程并理解它的发生机制。Schöneberg等人将ESCRT蛋白复合物包裹在脂质囊泡的内部,并使用光学镊子将膜纳米管向外拉。在三磷酸腺苷的存在下,成簇的ESCRT产生力量并让膜纳米管收缩,最终切断它们。这种方法提供了一个窗口来研究参与ESCRT活性的分子机制。

6.Science:揭示植物侧根不对称形成机制
doi:10.1126/science.aau3956; doi:10.1126/science.aav9375


植物根系的生长不是对整体架构蓝图作出的反应,而是为了寻找土壤中稀缺的资源。 Orosa-Puente等人展示了为何新的侧根出现在根部的潮湿一侧而不是干燥一侧。转录因子ARF7遍布整个根部,但是在根部的干燥一侧发生翻译后修饰,这抑制了它的功能。位于根部潮湿一侧的ARF7保持功能,因此能够启动导致新的侧根形成的信号级联反应。

7.Science:探究人口规模的社交网络中长程联系的强度
doi:10.1126/science.aau9735


我们与在我们直接的社交网络中的人建立最密切的最强大的联系,而且不同社交网络之间的联系会较弱一些,这似乎是有道理的。然而,Park等人在四大洲的11个文化多样化的人口规模的网络---包括5600万推特用户和5800万移动电话用户---中发现了跨越极端网络(非地理)距离的强大联系。虽然这是非常罕见的,但不同社交网络之间的紧密联系对于思想或疾病的传播可能是非常重要的。(生物谷 Bioon.com)

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