《Cell》本月下载前十名

　　

生物通报道：Cell创刊于1976年，现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一，并陆续发行了十几种姊妹刊，在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主，许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为：

1.Cathepsin L Proteolytically Processes Histone H3 During Mouse Embryonic Stem Cell Differentiation

这篇文章是当期的Featured Article文章。来自洛克菲勒大学、维吉利亚大学等处的研究人员以小鼠胚胎干细胞为研究模型，洞察胚胎干细胞分化过程中组蛋白变化情况。研究者发现组蛋白H3（histone H3）在小鼠胚胎干细胞分化过程中从氨基端开始进行蛋白水解。研究小组构建了H3水解过程的蛋白图谱，并且还发现组织蛋白酶L（Cathepsin L）在H3水解过程中与H3的氨基端尾部结合起蛋白酶加工作用。此外，研究还发现H3水解可能是由于组蛋白尾部的共价键发生改变，促进H3水解。研究者得出结论，H3水解过程中受组织蛋白酶L以及其家族其他蛋白的调控，这些变化对胚胎干细胞的染色质变化具有重要的调控作用。

这篇文章是免费下载的。

2.Hmga2 Promotes Neural Stem Cell Self-Renewal in Young but Not Old Mice by Reducing p16 and p19 Expression

这篇文章是当期的封面文章。来自霍德华休斯医学院，密歇根大学干细胞生物学中心，罗伯特•伍德•约翰逊医学院的研究人员发现了随着年龄的增加，干细胞中的Hmga2这种转录调控因子的表达量逐渐减少，从而进一步了解了干细胞功能衰退的原因。

文章的通讯作者就是美国中西部大学中干细胞研究的顶级人物Sean Morrison博士，近些年来Morrison博士频频的在《Nature》《Cell》这些著名杂志上发表干细胞研究的文章。去年他的《Nature》文章颠覆了长久以来认为干细胞不是对称分裂的假说。另外一篇《Cell》文章确定出了首个维护胎小鼠造血干细胞所需要的基因Sox17，从而为胎儿造血干细胞和成体造血干细胞区分开来提供了重要线索，也就是说改写了之前的干细胞分类法。

在这篇文章中，研究人员认为Hmga2能通过降低p16^Ink4a和p19^Arf的表达来实现促进胚胎、幼年小鼠干细胞自我更新的目的。

3.Nature, Nurture, or Chance: Stochastic Gene Expression and Its Consequences

4.Identification of White Adipocyte Progenitor Cells In Vivo

这篇文章由著名的弗雷曼教授(Jeffrey Friedman)实验室完成，他曾经花了七年时间拿到了ob“胖子”分子。1994年12月他们在《Nature》杂志发表文章宣布他们成功地拿到了ob基因。这篇文章的第一作者是一位来自中国的科学家张一影。


之后他们立即将体重控制的研究推进到分子生物阶段。结果发现，ob基因是在脂肪组织里活跃：它只在脂肪组织里生产出相应的蛋白质产物出来。他们现在把这个蛋白质产物叫“瘦素” (leptin)。瘦素的行为真的象以前遗传和生理学分析所推论的一样：它是一个象激素一样的分子，由脂肪产生，进到血里，再到脑中一个叫下丘脑的地方控制摄食行为。这种分子生物的直接证据，高度相符于经典遗传和传统生理研究推论的美妙，是现代生物学常使研究者感到津津有味之处。

5.The RNA Polymerase “Switch Region” Is a Target for Inhibitors

来自罗格斯大学的研究人员在这篇文章中描绘了通过三种自然生成的抗菌化合物研制出新型抗生素，这有望替代逐渐失效的传统抗生素。

研究人员在文章中阐述了三种抗生物质：myxopyronin，corallopyronin和ripostatin是如何抑制RNA多聚?的。细菌借助RNA多聚?从DNA中生产所需蛋白质，而抑制这种?就会杀死细菌。


这三种化合物是由一些细菌为了抵抗另一些细菌而自动生成的，化合物通过利用RNA多聚?的结构漏洞发挥作用。这三种抗生物质可能有助于抵抗某些细菌，如肺结核细菌。目前世界上有三分之一的人感染肺结核细菌。当前包括利福霉素在内的治疗肺结核的药品也对RNA多聚物发生作用，但其药理不同。

 

6.Fibrils Connect Microtubule Tips with Kinetochores: A Mechanism to Couple Tubulin Dynamics to Chromosome Motion

 

7.Cytokine-Induced Signaling Networks Prioritize Dynamic Range over Signal Strength

来自麻省理工学院生物工程系，哈佛医学院等处的研究人员在经过多年的研究之后发现了能揭示细胞过程化学信息的新方法，这种新方法也指出了如何最大化这些疾病治疗手段（比如化疗）的功效。

两年前，MIT的研究人员Michael Yaffe和他的同事们报道了一种数据驱动的计算机模型，这种模型能帮助研究人员同时监测几个细胞信号途径之间的相互关系，从而能调控细胞对炎症，生长因子，DNA损伤，以及其它情况下的反应。这样的一个模型能帮助研究人员描述细胞是如何对生长因子，以及像是化疗这样的治疗手段作出的回应，帮助他们针对个体病人修改治疗方案。

在这篇Cell文章中，研究人员利用了一种新方法从他们的模型中获得了更多的信息：观测模型不能正常工作下细胞中发生的事情，作者称这种方法为“模型断点分析”（model breakpoint analysis，生物通译），这种方法是传统的失败分析方法的延伸，后者通常被工程师们用于调整设计，研究怎样的设计改变会导致桥梁的倒塌或者引擎不能工作。

 

8.Lid2 Is Required for Coordinating H3K4 and H3K9 Methylation of Heterochromatin and Euchromatin

 

9.Mammalian 26S Proteasomes Remain Intact during Protein Degradation

 

10.ACF7 Regulates Cytoskeletal-Focal Adhesion Dynamics and Migration and Has ATPase Activity


哺乳动物体内存在一种血影斑蛋白（spectraplakin），这是一种多细胞生物独有的得到广泛表达的蛋白，它们与众不同之处在于能直接与微管、丝状肌动蛋白结合，并连接以上二者。对于较低等真核生物的研究表明血影斑蛋白的功能在上皮和神经组织中特别显著。而在哺乳动物体内，血影斑蛋白ACF7/MACF1的表达模式最类似于果蝇血影斑蛋白，在这篇文章中，来自美国洛克菲勒大学的Wu等科学家研究了ACF7的生理作用及其重要性。


研究人员利用条件性基因打靶（conditional gene targeting）来去除小鼠皮肤的ACF7表达。结果发现，ACF7的不足会导致表皮迁移的损害。科学家们的发现揭示了ACF7在伤口愈合以及表皮迁移方面的关键作用，这与ACF7、微管、丝状肌动蛋白以及焦点黏着斑（focal adhesion FA）之间的联系有关。通过解除这种联系，研究人员发现这对于控制FA的组装以及动力学很重要。而令人惊讶的是，ACF7结合微管、丝状肌动蛋白、末端蛋白的能力并不足以挽回野生型ACF7的全部功能。结果表明，ACF7能起到ATP酶的作用，并且更重要的是，ACF7更像一种肌动蛋白调节ATP酶，而非微管调节或钙调节ATP酶。

因此科学家认为，尽管对于血影斑蛋白家族的了解还很少，以上发现揭示了它们是如何进化成为独特的调节肌动蛋白-微管相互作用的大分子物质的。此外，ACF7在细胞运动过程中建立和维持正确细胞骨架协调作用的过程也得到了体现。文章最后作者表示，他们的发现为更进一步研究ACF7在肌动蛋白、微管细胞骨架网之间的协调作用铺平了道路。

（生物通：张迪）