中国科学家5月参与发表多篇Nature及其子刊文章

　　

生物通报道：5月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中包括具有时间分辨率的活体蛋白质激活技术，维生素C介导的一种全新的酶活反应类型，以及在恐龙—鸟类演化历程中演化出差异显著的骨骼—表皮衍生物组合。

北京大学化学与分子工程学院陈鹏课题组与王初课题组合作发表了题为“Time-resolved protein activation by proximal decaging in living systems”的研究论文，报道了一种在活体环境下瞬时激活蛋白质的化学生物学新技术。

研究人员提出并发展了一种蛋白质“邻近脱笼”策略，将可遗传编码的非天然氨基酸脱笼技术与计算机辅助设计筛选技术相结合，在一系列不同种类的蛋白质上实现了高时间分辨的原位激活，为在活细胞及活体动物内研究蛋白质的动态调控机制提供了一种普适性技术。

利用这一被命名为CAGE-prox的新方法，他们建立并验证了“激酶正交激活和信号转导调控”、 “时间分辨的蛋白质组学分析”，“基于毒素蛋白的抗肿瘤蛋白前药”等一系列原创应用，展示了这一化学生物学新技术在开展蛋白质动态功能研究与调控中的优势和特色。 

中国科学院生物化学与细胞生物学研究所，复旦大学生命科学学院以及中科院水生生物研究所的研究人员发表了题为A vitamin-C-derived DNA modification catalysed by an algal TET homologue”的文章，首次在莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）这种单细胞真核生物中鉴定到一种新型的TET同源蛋白，并发现该蛋白可以将维生素C的碳基骨架转移到DNA上，产生一种全新的DNA修饰。文章详细阐述了维生素C直接参与该DNA修饰的反应机理，并揭示这一蛋白及其产生的DNA修饰在调节莱茵衣藻光合作用过程中的重要作用。

研究人员以莱茵衣藻作为模式生物，鉴定到了8个TET同源蛋白。通过蛋白纯化以及酶活分析，他们发现其中的CrTET1 可以将DNA上的5mC转变为两种不同的修饰碱基，CrTET1也因此被重新命名为CMD1 (5-methylcytosine modification enzyme 1)。

进一步的研究表明，这两种新修饰都是在5mC的甲基碳上增加了一个甘油基，二者由于空间结构的差异而互为立体异构体，因此将其统一命名为5-甘油基-甲基胞嘧啶（5gmC）。这也是除了目前已知的5mC、5hmC、5fC、5caC、6mA、5hmU和base J以外，在真核生物中发现的第8种DNA碱基修饰。

更加意外的是，在研究5gmC上甘油基的来源时，研究者发现在传统双加氧酶反应中所必需的α-酮戊二酸在CMD1酶催化反应中可有可无，取而代之的是另一个十分重要的小分子：维生素C。维生素C不仅通过提供电子参与CMD1的催化过程，还直接将自身的甘油基团转移到5mC的甲基碳上，形成新的DNA修饰。

另外，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏、邹晶梅、徐星、周忠和通过侏罗纪善攀鸟龙类揭示膜质翅膀在恐龙中的演化，展示了在恐龙—鸟类演化历程中出现大量意想不到的适应飞行的尝试，与之对应演化出差异显著的骨骼—表皮衍生物组合。

研究结果显示，自副鸟类（Paraves，即包括所有鸟类，但不包括窃蛋龙类的最广义类群）开始，前肢开始加长，但仅有善攀鸟龙类的加长程度接近中生代鸟类，而这一程度其它非鸟龙类恐龙从未获得。善攀鸟龙类前肢的加长主要源自肱骨和尺骨；在鸟类、驰龙类或者伤齿龙类中，则是掌骨的加长，而这些类群的前肢具有飞羽。研究人员认为善攀鸟龙类通过加长的肱骨和尺骨、第三手指，与棒状长骨来附着膜质的翅膀，而鸟类、驰龙类和伤齿龙类则需要较长的掌骨来附着飞羽，显示出两种不同的飞行模式—“膜质翅膀和短掌骨”，“羽毛翅膀和长掌骨”—对前肢结构产生的巨大改变。

（生物通）