《JBC》2011年度最佳论文

　　

生物通报道：Journal of Biological chemistry通常简称为JBC，中文译名为《生物化学杂志》或《生物化学期刊》，这一杂志创刊于1905年，自1925年起由美国生物化学和分子生物学学会出版。JBC杂志目前同时通过纸版和在线方式每周发行，涉及生物化学和分子生物学的所有领域，是生命科学领域的重要杂志。

日前JBC以工作的出色程度及其对研究领域潜在的深远影响为标准，对2011年全年发表在该杂志上的4000多篇文章进行评选，最终评选出20篇2011年度最佳论文。

酶学
Aicardi-Goutières Syndrome Gene and HIV-1 Restriction Factor SAMHD1 Is a dGTP-regulated Deoxynucleotide Triphosphohydrolase
Rebecca D. Powell, Paul J. Holland, Thomas Hollis, Fred W. Perrino
J Biol Chem Dec 23, 2011; 286: 43596–43600

研究人员发现了长期寻找的一种细胞因子，它的作用就是抑制HIV感染骨髓细胞。这些细胞是显示抗原并在抗击病毒和其它病原体中起重要作用的白细胞的一个亚群。被发现的这种因子叫SAMHD1，是人体自身免疫系统中核酸监测机制的一部分。它会防止激活针对细胞自身核酸的免疫反应，这样就可以避免某些自身免疫性疾病的发生。

在此之前，SAMHD1的正常功能被认为是：在没有病毒感染情况下，通过产生抗病毒因子干扰素来预防不恰当地激活一系列的抗病毒反应。除了其它两个编码核酸酶基因TREX1 和RNAse H2外SAMHD1变异也能引起叫Acairdi-Goutieres综合症的疾病。这种疾病是在没有病毒感染情况下诱导免疫系统的干扰素来模仿先天性病毒感染。SAMHD1和其它导致叫Acairdi-Goutieres综合症的细胞蛋白可以沉积细胞的核酸碎片，从而防止干扰系统的激活。

研究人员发现，除了异常的自身免疫反应外，如Acairdi-Goutieres综合症，SAMHD1还具有通过有效干扰病毒核酸产生抑制骨髓细胞受HIV感染的能力。通过这种作用，SAMHD1或许可以有效防止受感染者对HIV-1病毒免疫反应的活性。

基因调控
H3K36 Methylation Antagonizes PRC2-mediated H3K27 Methylation
Wen Yuan, Mo Xu, Chang Huang, Nan Liu, She Chen, Bing Zhu
J Biol Chem Mar 11, 2011; 286: 7983–7989

表观遗传学已成为生命科学领域研究热点之一，组蛋白研究是表观遗传学领域的一个重要研究方向，这篇文章就主要是围绕组蛋白修饰展开的。研究发现在HeLa细胞中，H3第27位赖氨酸的三甲基化修饰很少与H3第36赖氨酸的高阶甲基化（二甲基化合三甲基化）修饰共存于同一条多肽上。并且通过生化实验证明含有H3第36位赖氨酸甲基化修饰的核小体可以抑制PRC2复合物在其上的活性。

PRC2复合物所介导的组蛋白H3第27位赖氨酸甲基化修饰对于基因的转录起着重要的调节作用。PRC2复合物所介导的27位赖氨酸甲基化修饰可以在染色质上蔓延从而形成区域性的抑制型染色质环境。所以，一个很重要的问题就是染色质上哪些组分能够拮抗这种蔓延。除此之外，研究人员还证明了一个已知的PRC2拮抗蛋白ASH1，是一个H3第36位赖氨酸专一性的组蛋白甲基化酶。

总而言之，这篇论文发现了组蛋白H3第36位赖氨酸甲基化可以拮抗组蛋白甲基化酶PRC2对H3第27位赖氨酸进行修饰，同时研究人员还证明了一个已知的PRC2拮抗蛋白：ASH1是一个H3第36位赖氨酸专一性的组蛋白甲基化酶。

代谢
Diet-induced Lethality Due to Deletion of the Hdac3 Gene in Heart and Skeletal Muscle
Zheng Sun, Nikhil Singh, Shannon E. Mullican, Logan J. Everett, Li Li, Lijun Yuan, Xi Liu, Jonathan A. Epstein, Mitchell A. Lazar
J Biol Chem Sep 23, 2011; 286: 33301–33309

美国宾州大学医学院糖尿病、肥胖症与新陈代谢研究所所长Mitchell Lazar率队的研究小组之前通过对肝脏中与HDAC3有关的DNA的测序，发现早上五点钟HDAC在肝脏基因组的一百个地方出现，但是在下午五点即12个小时之后，HDAC在肝脏基因组的一万五千个地方出现，表明在白天时HDAC已被带到肝脏。他们也发现Rev-erb按相同的日常模式运作，因为Rev-erb正是运载HDAC3去上班的计程车。

之后研究人员把注意力转向其它组织其它组织——比如说脂肪细胞、肌肉组织——以确定该分子团队是否也为其效劳，同时更加深入地探究人类方面应用，以搞清本发现能否有助于解释（在代谢综合症、胰岛素抵抗与糖尿病等存在的情形下）体内脂肪生产与贮存发生错误的原因。

疾病分子机制
Probing Mechanisms of Photoreceptor Degeneration in a New Mouse Model of the Common Form of Autosomal Dominant Retinitis Pigmentosa Due to P23H Opsin Mutations
Sanae Sakami, Tadao Maeda, Grzegorz Bereta, Kiichiro Okano, Marcin Golczak, Alexander Sumaroka, Alejandro J. Roman, Artur V. Cideciyan, Samuel G. Jacobson, Krzysztof Palczewski
J Biol Chem Mar 25, 2011; 286: 10551–10567

分子生物物理学
Structural and Functional Analysis of the Tandem β-zipper Interaction of a Streptococcal Protein with Human Fibronectin
Nicole C. Norris, Richard J. Bingham, Gemma Harris, Adrian Speakman, Richard P. O. Jones, Andrew Leech, Johan P. Turkenburg, Jennifer R. Potts
J Biol Chem Nov 4, 2011; 286: 38311–38320

神经生物学
Direct Membrane Association Drives Mitochondrial Fission by the Parkinson Disease-associated Protein α-Synuclein
Ken Nakamura, Venu M. Nemani, Farnaz Azarbal, Gaia Skibinski, Jon M. Levy, Kiyoshi Egami, Larissa Munishkina, Jue Zhang, Brooke Gardner, Junko Wakabayashi, Hiromi Sesaki, Yifan Cheng, Steven Finkbeiner, Robert L. Nussbaum, Eliezer Masliah, Robert H. Edwards
J Biol Chem Jun 10, 2011; 286: 20710–20726

蛋白结构与折叠
Crystal Structure of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)- associated Csn2 Protein Revealed Ca2+-dependent Double-stranded DNA-binding Activity
Ki Hyun Nam, Igor Kurinov, Ailong Ke
J Biol Chem Sep 2, 2011; 286: 30759–30768

RNA
Structure-based Search Reveals Hammerhead Ribozymes in the Human Microbiome
Randi M. Jimenez, Eric Delwart, Andrej Lupták
J Biol Chem Mar 11, 2011; 286: 7737–7743

信号传导
Solution Structure of the PilZ Domain Protein PA4608 Complex With Cyclic di-GMP Identifies Charge Clustering as Molecular Readout
Judith Habazettl, Martin G. Allan, Urs Jenal, Stephan Grzesiek
J Biol Chem Apr 22, 2011; 286: 14304–14314

膜生物学
Structure of Human Na+/H+ Exchanger NHE1 Regulatory Region in Complex with Calmodulin and Ca2+
Stefan Köster, Tea Pavkov-Keller, Werner Kühlbrandt, Özkan Yildiz
J Biol Chem Sept 19, 2011; 286: 40954–40961

免疫学
Tumor Necrosis Factor Receptor-associated Factor (TRAF) 2 Controls Homeostasis of the Colon to Prevent Spontaneous Development of Murine Inflammatory Bowel Disease
Jiang-Hu Piao, Mizuho Hasegawa‖, Beate Heissig, Koichi Hattori, Kazuyoshi Takeda, Yoichiro Iwakura, Ko Okumura, Naohiro Inohara, Hiroyasu Nakano
J Biol Chem May 20, 2011; 286: 17879–17888

脂质
Lipoxygenases Mediate the Effect of Essential Fatty Acid in Skin Barrier Formation: A Proposed Role in Releasing Omega-Hydroxyceramide for Construction of the Corneocyte Lipid Envelope
Yuxiang Zheng, Huiyong Yin, William E. Boeglin, Peter M. Elias, Debra Crumrine, David R. Beier, Alan R. Brash
J Biol Chem Jul 8, 2011; 286: 24046–24056

微生物学
Microbiology
Dengue Virus Modulates the Unfolded Protein Response in a Time-dependent Manner
José Peña, Eva Harris
J Biol Chem Apr 22, 2011; 286: 14226–14236

基因组学和蛋白质组学
Identification of Novel Ryanodine Receptor 1 (RyR1) Protein Interaction with Calcium Homeostasis Endoplasmic Reticulum Protein (CHERP)
Timothy Ryan, Parveen Sharma, Alex Ignatchenko, David H. MacLennan, Thomas Kislinger, Anthony O. Gramolini
J Biol Chem May 13, 2011; 286: 17060–17068

DNA与染色体
Structure and Biochemical Activities of Escherichia coli MgsA
Asher N. Page, Nicholas P. George, Aimee H. Marceau, Michael M. Cox, James L. Keck
J Biol Chem Feb 5, 2011; 286: 12075–12085

计算生物学
Asparagine Peptide Lyases: A Seventh Catalytic Type of Proteolytic Enzyymes
Neil David Rawlings, Alan John Barret, Alex Bateman
J Biol Chem Aug 8, 2011; 286: 38321–38328

细胞生物学
Cancer Cell Survival Following DNA Damage-mediated Premature Senescence Is Regulated by Mammalian Target of Rapamycin (mTOR)-dependent Inhibition of Sirtuin 1
Jung Ho Back, Hamid Reza Rezvani, Yucui Zhu, Véronique Guyonnet-Duperat, Mohammad Athar, Desiree Ratner, Arianna L. Kim
J Biol Chem May 27, 2011; 286: 19100–19108

生物能学
Peroxisome Proliferator-activated Receptor-γ Coactivator-1α Controls Transcription of the Sirt3 Gene, an Essential Component of the Thermogenic Brown Adipocyte Phenotype
Albert Giralt, Elayne Hondares, Josep A. Villena, Francesc Ribas, Julieta Díaz-Delfín, Marta Giralt, Roser Iglesias, Francesc Villarroya
J Biol Chem May 13, 2011; 286: 16958–16966

糖生物学与细胞外基质
Heparanase Plays a Dual Role in Driving Hepatocyte Growth Factor (HGF) Signaling by Enhancing HGF Expression and Activity
Vishnu C. Ramani, Yang Yang, Yongsheng Ren, Li Nan, Ralph D. Sanderson
J Biol Chem Feb 25, 2011; 286: 6490–6499

（生物通：万纹）