清华北大最新Science，Nature文章

　　

生物通综合：很多人生平的第一次骄傲感是从戴上北大或清华的校徽开始的。清华北大这两所国内高等院校金字塔顶端的学校，每年从各地招去各科各目榜首，学习培养，其学术水平可以说是国内数一数二，近期在生命科学领域清华北大又接连获得了重要成果，研究论文发表在《Science》《Nature》杂志上。

Gastrin-releasing peptide receptor mediates the itch sensation in the spinal cord

来自华盛顿大学，北京大学等处的研究人员发现了小鼠体内的一组对瘙痒刺激进行反应的神经元，这项研究成果说明表达GRPR的神经元是一个人们长期以来寻找的脊髓中的瘙痒感觉“标示线路”的组成成分。

领导这一研究的是华盛顿大学医学院的陈宙峰副教授，其领导的研究小组在2007年在中枢神经系统中鉴别出第一个痒感知相关基因，为研发止痒药物提供了靶标。这种“痒基因”名为GRPR（胃泌素释放肽受体，gastrin-releasing peptide receptor），其编码的受体蛋白只存在于少数几种将痛信号和痒信号从皮肤递送到大脑的脊髓神经细胞中。Zhou-Feng Chen博士率领的研究小组发现，在给与痒刺激时，缺少此基因的实验室小鼠比同笼的普通小鼠，搔痒的次数少。实验室研究结果证实了GRPR与痒感知之间的关系，首次证实痒感知在中枢神经系统中有特异受体。文章发表在Nature杂志上。参与这一研究的还包括北京大学的

在这篇文章中，研究人员发现了小鼠体内的一组对瘙痒刺激进行反应的神经元，改组神经元会通知脑部现在是开始瘙抓的时侯了。 这些发现本身也挠到了神经科学的一个长期的痒处：即神经系统是否对痛觉和瘙痒的感觉以同样的方式进行处置。 研究人员对瘙痒是否基本上不过是疼痛的一种形式或体内是否有专门的瘙痒、疼痛及其它感觉（即所谓的“标示线路假设”）的神经通路进行过辩论。

迄今为止，有关这一假说的证据仍然不甚一致，但由Yan-Gang Sun所做的一项新的研究应该有助于息止这一争议。 研究人员过去曾经确认了一种叫做GRPR的神经元受体是感受瘙痒刺激但却不感受疼痛刺激的受体。 现在，这些研究人员证明，那些脊髓中缺乏GRPR受体神经元的小鼠不会对瘙痒刺激进行挠抓反应，但它们感受疼痛的能力则与正常小鼠一样。 这类表达GRPR的神经元结果发现与另外一组叫做SST的神经元是不同的，而这曾经是人们过去争辩的焦点。 这些新的发现因而提示，表达GRPR的神经元是一个人们长期以来寻找的脊髓中的瘙痒感觉“标示线路”的组成成分。

Amplified trace gas removal in the troposphere

由于该研究结果对已知的大气光化学反应机制提出了极大挑战，将在全球气候变化的预测和区域污染的控制方面产生重要影响，因此Science杂志将其作为重要文章通过Science Express栏目予以重点报道，并邀请研究团队向公众介绍PRIDE-PRD研究项目的由来、现状和展望。

大气化学研究中的一个核心问题是：人类所赖以生存的大气圈如何去除人类活动以及自然所排放的大气污染物。这不仅是大气化学领域的一个关键科学问题，也是大气污染控制科学决策所亟需认识的重要问题。已有的研究发现，一次排放的大气污染物主要是通过化学氧化过程而去除。而大气中的光化学氧化过程非常复杂，通常主要由包含OH、HO2和RO2自由基的链反应完成。其中，OH自由基是最主要的大气氧化剂。

北京大学自2000年起针对珠江三角洲大气复合污染问题开展了系统的研究工作，设立了珠江三角洲区域空气质量综合实验计划（PRIDE-PRD），采用大规模外场综合观测实验和多模型集成数据分析的技术路线，以揭示珠江三角洲大气复合污染状况与特征、形成机制、污染来源和控制策略。
 

Structural insight into the autoinhibition mechanism of AMP-activated protein kinase

王志新院士、吴嘉炜教授以Schizosaccharomyces pombe酵母为模型，研究了AMPKα亚基区域，这其中包含酶活性区域和自我抑制区域。

研究小组解析了两个包含激酶结构域的AMPK片段结构，并详细研究了单磷酸腺苷（AMP）调节AMPK激酶活力的动力学过程，并提出了一个新的AMPK活力调控模型。这一研究为Ⅱ型糖尿病的新药研发提供了有力的理论基础。这是清华大学生物系第一次在世界顶尖学术杂志Nature上发表文章，而且其论文工作全部在国内完成，同时也是该系继在Science（2004年10月，孟安明与陈晔光教授团队联合发表论文）、Cell（2005年10月，饶子和与中科院联合领导的团队发表论文）上发表文章以来，取得的又一次重大突破。吴嘉炜教授2003年回到清华大学并受聘为教授，2004年获得国家杰出青年基金，在“985”二期经费支持下，吴嘉炜教授的实验室逐渐走向成熟，这次在Nature杂志上发表文章，标志着生物系传统优势学科--生物物理继续保持良好的发展态势，并有望在不久的将来，达到世界一流水平。

Structure and Mechanism of an Amino Acid Antiporter

施一公研究小组在Science杂志的文章首次报道了在毒性大肠杆菌肠胃耐酸性保护机制中起重要作用的AdiC转运蛋白的晶体结构，研究揭示了这个膜蛋白底物的可能结合位点及其运输路线，并提出了反向转运蛋白的可能转运机制。这是首次解析出具有250多个成员的APC膜蛋白家族的晶体结构，同时也是首个氨基酸及其衍生物反向转运蛋白的结构。这个结构为进一步研究原核及真核生物中同类膜蛋白的结构和功能提供了重要基础。
施一公2008年正式回国，他曾任普林斯顿大学Warner-Lambert/Parke-Davis终身讲席教授，并且毅然谢绝了霍华德休斯研究中心研究员（HHMI）的聘请（入选HHMI被认为是生命科学领域的最高荣誉之一）。虽然施一公教授回国时间不长，但其领导的实验室已取得一个又一个的重要成果。这是继2008年末在Nature-Structural & Molecular Biology发表论文之后，时隔不到半年又在Science杂志发表的另一项重要研究成果。