中国科学家近期Nature，Science，Cell文章

中国科学家近期Nature，Science，Cell文章

　　

克利夫兰州立大学（Cleveland State University，生物通注），西安交通大学医学院附属第一医院的研究人员发现了一种在端粒位置效应中能裂解VSG的端粒蛋白，这对于进一步了解端粒作用机制具有重要意义。这一研究成果公布在4月2日的Cell杂志上。

领导这一研究的是克利夫兰州立大学助理教授李碧波（Bibo，Li，音译），其早年毕业于北京大学，后于康奈尔大学医学院获得博士学位，主要的研究兴趣是染色体端粒作用机制。文章的第一作者是西安交通大学医学院附属第一医院杨小峰（Xiaofeng Yang,音译）博士。

端粒是染色体末端的DNA重复序列，作用是保持染色体的完整性。细胞分裂一次，由于DNA复制的原因，端粒就缩短一点。一旦端粒消耗殆尽，染色体则易于突变而导致动脉硬化和某些癌症。因此，端粒和细胞老化有明显的关系。Li实验室主要围绕着布氏锥虫(Trypanosoma brucei)的端粒功能展开研究——布氏锥虫是一种原虫性寄生虫，通过采采蝇的传播感染人和其它哺乳动物，导致人的昏睡病和家畜的那卡那病。

之前的研究表明布氏锥虫在哺乳动物宿主中是严格按照单等位基因（monoallelic fashion ）模式表达变异表面糖蛋白（variant surface glycoprotein，VSG）基因的，但是目前仍不清楚这种重要的毒性作用的机制。虽然研究人员发现端粒位置效应（Telomere position effect）在VSG调控中扮演了重要的作用，但还没有识别出能裂解VSG的端粒蛋白。

在这篇文章中，研究人员发现了这样一种蛋白：tbRAP1，这种蛋白是布氏锥虫端粒复合物的固有组成部分，也是VSG表达位点ESs沉默的一个主要调控子。在实验中，研究人员发现敲除tbRAP1会导致休眠ESs中所有VSGs的降解，但是其它地方的VSGs却不会，并且tbRAP1的敲除还会引起端粒10kb处的基因降解，这种降解作用比上游的基因降解更强烈。这种分等级的降解模式说明端粒完整性在tbRAP1依赖性沉默和VSG调控中也扮演了重要的角色。

 

中科院神经科学研究所近两年来频频出成果，09年3月6日新鲜出炉的网络版《Cell》提前发表了来自中国神经科学研究所蒲慕明的最新研究性文章，据悉该研究性文章将在下一期的印刷版《Cell》正式发表。

蒲慕明目前任神经科学研究所所长，自上任以来带领神经科学研究所取得了令人瞩目的研究成果。蒲慕明是神经可塑性研究组的组长，目前进行的研究课题主要有：神经环路的可塑性，从神经可塑性到大脑的发育。

文章以A Selective Filter for Cytoplasmic Transport at the Axon Initial Segment 为题，主要解析了神经元蛋白极性分布机制的研究成果。

文章第一作者是蒲慕明和段树民两位研究员联合指导的博士生宋瑷宏，通讯作者是蒲慕明研究员和段树民研究员。

神经元是一种极性细胞，以轴突的起始段为界，可分为轴突和胞体树突两大部分。树突负责接收信息，轴突则负责输出信息。这种不对称的功能，依赖于不同功能的蛋白在轴突和树突上的不对称分布。神经元蛋白的极性分布如何形成以及维持，是神经生物学领域的重要问题。

来自神经所的报道称，研究小组发现在接近胞体的轴突起始段（AIS）存在一个由肌动蛋白和Ankyrin G构成的分子筛，像滤网一样限制了大分子蛋白在轴突和胞体之间的扩散，但允许某些依赖特定马达蛋白转运的膜蛋白通过。

进一步的研究发现，马达蛋白驱动力的强弱，以及膜蛋白-马达蛋白复合体运输效能的高低，是膜蛋白能否通过AIS分子筛的决定条件。轴突膜蛋白转运复合体VAMP2-KIF5的运输效能较高，可以穿过分子筛从胞体转运到轴突内，而树突膜蛋白转运复合体NR2B-KIF17和GluR2-KIF5的运输效能较低，不能穿越这个胞浆屏障。这一新颖的机制，为研究神经元蛋白的极性分布提供了崭新的角度，具有重要的理论意义。

 

3月真是一个捷报频传的月份，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所在一周的时间里连续在Nature发表两篇文章。3月19日一篇，3月26日一篇，本次文章标题为：The oldest articulated osteichthyan reveals mosaic gnathostome characters。

据中科院消息，他们的研究为探索有颌类的早期分化以及硬骨鱼类的起源提供了迄今为止最好、最完整的化石资料。新发现的古鱼将有颌脊椎动物几大类群的特征汇于一身，大大填充了它们之间的形态学鸿沟，第一次近乎完整地呈现了有颌脊椎动物祖先可能具有的特征组合。同期配发的美国芝加哥大学迈克∙科兹（Michael Coates）教授的评述文章称：朱敏等为解开围绕有颌类分化和硬骨鱼类起源的重重谜团“提供了一条活灵活现的古鱼”。“至关紧要的是，这条鱼代表着人类遥远祖先的一个分支，它不但罕见地被完整保存下来，而且出人意料的古老。它为脊椎动物进化的一个重大分歧事件（辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的分化）提供了一个新的确凿无疑的最近时间校正点，将会掀起新一轮的在志留纪地层中的野外考察热潮。”

颌的出现是脊椎动物演化史上的一个影响极为深远的事件，大大提高了脊椎动物的取食与适应能力。在现生脊椎动物中，有颌脊椎动物的种数占99.7%以上，其中以鲨鱼为代表的软骨鱼纲占了不到2%，其余皆隶属硬骨鱼纲。在地质历史上，有颌类还有两个已经灭绝的大类群（盾皮鱼纲和棘鱼纲）。硬骨鱼纲沿两个方向辐射演化，一支是辐鳍鱼亚纲（包括多鳍鱼类、鲟类、雀鳝类、弓鳍鱼类和真骨鱼类；我国重要的淡水养殖鱼“青、草、鲢、鳙、鲤、鲫、鳊”等皆属真骨鱼类的鲤科），另一支是肉鳍鱼亚纲（包括空棘鱼类、肺鱼类和陆地脊椎动物）。在现生脊椎动物中，两大亚纲的种数各占约49%。毫无疑问，有颌类的早期分化以及硬骨鱼纲的起源与早期分化在脊椎动物演化史上占有非常重要的位置。

 梦幻鬼鱼汇集了有颌类的众多原始特征。这些特征过去分别出现在有颌类的不同类群中，并被认为是某个类群的衍生特征。梦幻鬼鱼所呈现的特征组合证明，某些类群的衍生特征其实只是有颌类的原始特征。这些认识的改变，最终将对有颌类谱系关系的解释产生深远影响。鬼鱼的内颅与肉鳍鱼类尤其是斑鳞鱼很相似；膜质骨上的脊状纹饰则更接近于辐鳍鱼类；背鳍及肩带又具有与盾皮鱼类、棘鱼类以及软骨鱼类相似的棘刺。1999年，朱敏等通过零散骨片材料对斑鳞鱼进行了复原，推测斑鳞鱼的背鳍及肩带具有与盾皮鱼类、棘鱼类以及软骨鱼类相似的棘刺。斑鳞鱼出人意料的特征组合需要完整的标本来加以检验。梦幻鬼鱼完整标本的发现证实了之前对斑鳞鱼的复原是正确的，明确了原始肉鳍鱼类的头后骨骼仍然保留着与原始有颌类相似的肩带和背鳍棘刺。系统发育分析表明，梦幻鬼鱼位于肉鳍鱼类的基干位置。它的出现指示了辐鳍鱼类与肉鳍鱼类最早的分化时间不晚于4.19亿年前。

 梦幻鬼鱼的发现为我们勾勒出一幅更加详细的硬骨鱼类起源与早期演化图谱。作为最古老的完整保存的硬骨鱼类乃至有颌脊椎动物化石，鬼鱼的发现进一步填充了硬骨鱼类和其他有颌类之间的形态学鸿沟，也解开了原始肉鳍鱼类头后骨骼镶嵌演化的谜团。

 

复旦大学生物医学研究院分子细胞生物学实验室，武汉大学附属中南医院神经外科，中科院上海生物化学与细胞生物学研究所，美国加州大学，美国北卡罗莱大学的研究者在最新一期的Science杂志上发表文章，文章标题：Glioma-Derived Mutations in IDH1 Dominantly Inhibit IDH1 Catalytic Activity and Induce HIF-1α。

 文章通讯作者有两位，分别是复旦大学生物医学研究院引进人才熊跃教授与管坤良教授，第一作者是复旦大学生物医学研究院Shimin Zhao（赵世敏，生物通音译）。

 患有脑肿瘤的人类常发现其异柠檬酸盐脱氢酶1基因（IDH1）发生杂合突变，但是杂合突变带来的肿瘤发生机制却一直不被人所知。本研究中，熊跃等人发现肿瘤衍生的IDH1突变会破坏酶的亲和力，导致酶与底物结合能力降低，并且突变的IDH1还能与野生型IDH1竞争底物，突变的IDH1与底物结合形成二聚体，进一阻断IDH1的活性。

在细胞培养过程中，强制表达突变的IDH1会减少酶产物α-Ketoglutarate（α-KG）的形成，增加低氧诱导因子亚基HIF-1α的表达，HIF-1α是一种转录因子具有促进低氧环境下肿瘤生长的作用，HIF-1α的稳定性由α-KG来调节。HIF-1α的表达水平由α-KG的诱导，并发生可逆性的调节。研究发现神经胶质瘤的患者中IDH1发生突变的人比没有发生突变的人多。

 研究者认为，IDH1具有肿瘤抑制子的作用，一旦IDH1发生突变失活则导致HIF-1通路发生改变促进肿瘤发生。