Cell杂志最受关注的五篇文章(6月)

【字体: 时间:2019年06月20日 来源:生物通

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  尽管每个组织都从中央时钟接收信息以协调其功能,但每个组织也有能力独立地对光的变化做出反应,并感受白天和夜晚之间光强度的变化。

  

生物通报道:Cell创刊于1974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》前五名下载论文为:

BMAL1-Driven Tissue Clocks Respond Independently to Light to Maintain Homeostasis

Defining the autonomy of the liver circadian clock

生物医学研究所(IRB,巴塞罗那)的科学家的研究结果显示,尽管每个组织都从中央时钟接收信息以协调其功能,但每个组织也有能力独立地对光的变化做出反应,并感受白天和夜晚之间光强度的变化。

这项研究发表在Cell杂志上,证实了这种自主性,这使得我们的组织即使在身体另一个组织濒临衰竭的时候也能保持最小的功能。“这些研究结果可能与衰老和疾病特别相关,在这些疾病中,人们曾认为高度的组织依赖性将导致机体的普遍恶化,”巴塞罗那IRB干细胞和癌症实验室主任Salvador Aznar Benitah说。

到目前为止,还没有合适的动物模型能够测试调节我们所有器官和组织的时钟是否由大脑协调,或者正如已经观察到的那样,这些器官和组织是否能够直接对每天发生的循环环境变化做出反应。这项研究是由巴塞罗那IRB与美国加州大学欧文分校的Paolo Sassone Corsi团队合作完成的,他们得益于一种使研究人员能够将每个组织的通讯与其他组织分隔开来的新小鼠模型。

本文的第一作者,博士后学者Patrick Simon Welz和“La Caixa”博士生Valentina María Zinna(他们均在巴塞罗那IRB工作),比较了这种小鼠模型其中的健康小鼠和中央时钟受损小鼠的表皮和肝脏的昼夜节律,该模型不同组织之间没有交流。确认了这两个组织对随时间推移而发生变化的光照有自主性。

Assembly of a GPCR-G Protein Complex

超过三分之一的FDA批准药物都是作用于特定的蛋白质家族:G蛋白偶联受体(GPCR),这类人体中最大的膜蛋白家族受体是治疗高血压,哮喘,癌症,糖尿病,还有许多其他疾病的药物的靶标,那么自然而然,GPCR和它的信号分子之间的相互作用机制就十分重要了。

最近的一项研究揭示了这一事件的时间表,包括GPCR的不同部分何时,以及如何与其G蛋白信号传导伙伴相互作用。这些发现为解析细胞中药物诱导的信号传导基本机制提供了新的见解,比如鉴定GPCR的最关键部分,靶向开发新疗法。

这项研究揭示了GPCR与G蛋白形成复合体的时序组装及动力学机制。其中最激动人心的部分是能够以时间分辨的方式跟踪信号传导。研究人员快速将活化的GPCR及其G蛋白信号传导因子混合在一起,然后沿自然信号通路捕获时间分辨的细节。

他们运用并改进了一些生物物理学的方法,主要是两种,一种叫脉冲型氢氘交换(Pulsed HDX-MS),另一种叫X射线辐射裂解蛋白印记(X-ray Footprinting)。利用这些方法,研究人员分析研究 beta2肾上腺素受体-G蛋白复合物组装过程的动力学信息。这两种方法是用同位素置换或高强度的光源照射这个受体蛋白,使蛋白表面被修饰,根据蛋白表面跟环境之间容积的接触程度的不同,蛋白不同部位的修饰程度也会不同。

研究人员通过质谱的方法研究修饰程度的不同,从而了解受体蛋白复合物构象的变化。通过所获得的动力学信息就能研究GPCR是如何和它的信号分子进行时序性相互作用的,进而了解GPCR关于信号分子调控这一重要的生物学问题。只有了解清楚GPCR的整个结构、调控机制等相关信息后,才能够充分利用这个系统的信息来帮助设计药物。

A site of vulnerability on the influenza virus hemagglutinin head domain trimer interface

美国NIH国家过敏和传染病研究所(NIAID)资助的一项最新研究表明,流感病毒蛋白质的不断变化的“头部”具有意想不到的致命弱点。这一团队发现并鉴定了一种天然存在人体抗体中的结构,该抗体可以识别和破坏病毒进入机体、感染细胞的一部分血凝素(HA)蛋白。

这一研究成果公布在Cell杂志上,研究人员证明了这种抗体:FluA-20能与HA蛋白上球状头部区域(与抗体短暂接触)紧密结合。

德比尔特大学医学中心的James Crowe和Scripps研究所的Ian Wilson等人领导了这项研究,他们从接种过许多流感疫苗的人体那里分离出FluA-20抗体。通过在一系列实验,他们发现FluA-20可以“进入”HA三聚体分子中难以接近的部分,并使其分解,从而防止病毒从细胞传播到细胞。

这一发现令人感到惊讶,因为这个三聚体HA区域被认为是稳定的,而且不能被抗体接近。此外,这个区域与HA头部的其它部位不同,出现变化的几率很小,在毒株之间保守性强。因此理论上,针对该精确区域,基于抗体的治疗剂将对许多甲型流感病毒株有效。同样,引发针对该靶标的抗体的疫苗可以提供针对任何流感病毒株的长期保护,可以减少每年季节性流感疫苗接种的需要。

The Translational Landscape of the Human Heart

由Norbert Hübner教授研究小组领导的一支研究团队观察正在工作的人类心脏细胞“蛋白质工厂”时,惊讶地发现了一个未知的小蛋白,而且它对未来心脏病治疗具有潜在意义。文章发表在《Cell》杂志。

人心容纳着许多秘密。不仅是在形象的、情感意义上,从理性的、科学角度来看,我们对这个为全身每个细胞提供氧气功能的肌肉器官知之甚少,也不知道它为什么有时失灵。

现在,发表在科学杂志《Cell》上的一项研究对这个最重要的器官有了更多的了解。由MAX DELBRÜCK分子医学中心(MDC)领导的一个由56名研究人员组成的国际小组检查了健康人和心脏病患者心脏细胞中的核糖体所产生的蛋白质。结果令人惊讶——新发现了大量以前完全未知的迷你蛋白质。

(生物通)


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