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  • 膜完整性破坏削弱前列腺素受体激动剂效价:GPCR功能研究的新视角

    在生命科学领域,G蛋白偶联受体(GPCR)作为最大的膜蛋白超家族,一直是药物开发的重要靶点——约有三分之一的FDA批准药物靶向GPCR。然而,许多GPCR的结构药理学研究依赖于非天然膜环境,例如纯化受体的人工体系或使用膜碎片的放射性配体结合实验。尽管这些技术手段推动了GPCR研究的深入,但一个根本性问题长期被忽视:细胞膜的完整性本身是否会影响GPCR的功能?特别是对于配体高度疏水的前列腺素受体(prostanoid receptors)而言,其功能是否依赖于完整的脂双层环境,至今缺乏系统性的实证研究。为了回答这一关键问题,来自德国马尔堡大学药学院的Uurtuya Hochban、Imke Wa

    来源:Biochemical Journal

    时间:2025-10-22

  • HEIP1调控哺乳动物减数分裂中促交叉作用蛋白活性的机制研究

    HEIP1在减数分裂前期I的表达与生育能力至关重要研究表明,HEIP1蛋白在小鼠睾丸中特异性表达,尤其在出生后12-14天的减数分裂前期I早期达到峰值。通过CRISPR-Cas9技术构建的-/-基因敲除小鼠模型显示,HEIP1缺失会导致雌雄个体完全不育。睾丸组织学分析发现,-/-小鼠睾丸体积缩小约三分之二,且缺乏减数分裂后期I细胞,表明精母细胞在此阶段大量凋亡。卵巢组织学进一步证实HEIP1在卵子发生中同样不可或缺。这些表型与典型的交叉形成缺陷突变体特征一致,提示HEIP1在配子形成中发挥关键作用。交叉形成在HEIP1缺失的精母细胞中显著减少细胞遗传学分析显示,野生型精母细胞在减数分裂中期I形

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-10-22

  • 蛋白酶激活型抗菌毒素抑制多种革兰氏阳性菌的生长

    许多细菌能产生小分子抗生素,这些分子可进入并杀死多种竞争性微生物。然而,具有类似广谱活性的可扩散抗菌蛋白(Antibacterial Proteins, ABPs)此前尚未被发现。本研究报道了一个在革兰氏阳性菌中广泛存在的蛋白家族,其对多种靶标菌株展现出强效抗菌活性。这些ABPs进入易感细胞后,会通过酶促反应降解细胞必需组分,包括脱氧核糖核酸(DNA)、转移核糖核酸(tRNA)以及核糖体核糖核酸(rRNA)。与以往依赖特定细胞表面受体、因而活性谱窄的杀菌蛋白不同,本研究发现ABPs以受体非依赖性方式发挥作用,从而能够杀灭跨越多门类的细菌。靶细胞对ABPs的摄入需要其同源共分泌的丝氨酸蛋白酶进行

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-10-22

  • 25-羟基胆固醇通过调节胆固醇代谢与天然免疫通路抑制人诺如病毒在肠道类器官中的复制

    INTRODUCTION人诺如病毒是全球范围内流行性和地方性急性胃肠炎的主要致病原因,尤其在发展中国家幼儿中造成显著疾病负担。目前,尚无针对该病毒的许可疫苗或抗病毒治疗方法。人类肠道类器官培养系统的建立,为深入研究诺如病毒复制、评估潜在控制策略以及分析涉及先天性和适应性免疫的宿主细胞反应提供了革命性工具。近年来,氧固醇类物质已成为先天和适应性免疫的关键调节因子。其中,25-羟基胆固醇被确认为胆固醇稳态和胆汁酸合成的关键介质。最近,其广谱抗病毒活性也得到认识。25-HC通过多种机制发挥抗病毒作用,包括改变膜胆固醇的定位、取向和溶剂可及性,这些变化会损害富含胆固醇的膜的稳定性和完整性,从而阻碍病毒

    来源:Journal of Virology

    时间:2025-10-22

  • 基于ROS触发Aux/IAA多聚化的新型植物抗旱策略——干性分枝机制研究

    植物如何通过调控根系形态、构型及相关分子通路来应对水分亏缺条件,其机制尚未完全阐明。近期研究发现了一种称为"干性分枝(xerobranching)"的适应性性状,该性状通过活性氧(ROS)触发的生长素/吲哚-3-乙酸(Aux/IAA)蛋白多聚化机制,在精细调控植物干旱适应性方面发挥关键作用。这项研究揭示了植物在分子水平上适应逆境的新策略,为理解植物抗旱机制提供了重要见解。

    来源:TRENDS IN Plant Science

    时间:2025-10-22

  • 综述:WEE家族激酶在癌症中的作用:合成致死相互作用与药物发现

    WEE家族激酶的生物学功能与合成致死机制WEE家族激酶成员WEE1和PKMYT1作为细胞周期关键调控因子,通过磷酸化CDK1/cyclin B复合物维持G2/M期检查点功能。当细胞遭遇DNA损伤时,这两种激酶被激活以阻止携带损伤DNA的细胞进入有丝分裂,从而保障基因组完整性。在DNA损伤反应(DDR)通路缺陷的癌细胞中(如TP53突变型),这种调控机制显得尤为重要——癌细胞高度依赖WEE1/PKMYT1的"刹车"功能来避免有丝分裂灾难,这种特殊的依赖性构成了合成致死治疗的理论基础。WEE1抑制剂的临床转化历程第一代WEE1抑制剂(如AZD1775)在早期临床试验中展现出对DDR缺陷肿瘤的选择性

    来源:TRENDS IN Pharmacological Sciences

    时间:2025-10-22

  • 细胞分裂收缩性双模式调控机制实现组织特异性胞质分裂

    在生命科学领域,细胞分裂是最基本的生命活动之一,而胞质分裂(cytokinesis)作为细胞分裂的最后阶段,其精确调控对维持组织稳态至关重要。传统观点认为,赤道区肌动球蛋白(actomyosin)环的收缩是驱动胞质分裂的核心力量,但近年来研究发现,极区皮质收缩性(polar cortex contractility)同样发挥着关键作用。然而,不同细胞类型如何调控这两种收缩性模式以适应其独特的生理环境,仍是未解之谜。法国波尔多大学Anne Royou团队在《iScience》发表的最新研究中,通过基因操作和活细胞成像技术,系统比较了果蝇(Drosophila)两种代表性细胞——非极性粘附的精母细

    来源:iScience

    时间:2025-10-22

  • 基于黄病毒纳米颗粒的双价疫苗通过关联识别机制诱导广谱中和抗体与Th1免疫应答

    在疫苗研发领域,蛋白纳米颗粒因其能够高效呈递抗原并激活免疫系统而备受关注。然而,传统纳米疫苗使用的载体蛋白(如铁蛋白、噬菌体衣壳等)可能引发针对载体本身的免疫反应,导致疫苗被快速清除或产生不可预见的副作用。这一瓶颈问题制约了纳米疫苗的进一步发展。与此同时,新发传染病如COVID-19的不断出现,对疫苗平台的通用性和有效性提出了更高要求。日本脑炎病毒(JEV)作为黄病毒科成员,其病毒样颗粒(VLP)由prM和E蛋白自组装形成,直径约30-50纳米,具有良好的免疫原性和安全性。JEV疫苗已在儿童中广泛应用,证明其作为疫苗载体的可行性。研究人员假设,若将JEV VLP作为纳米疫苗载体,其本身含有的多

    来源:iScience

    时间:2025-10-22

  • 靶向冠状动脉疾病相关基因绘制平滑肌细胞动脉粥样硬化形成机制图谱

    动脉粥样硬化性心血管疾病是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因,尽管现有的降脂等疗法有效,但仍存在显著的残余风险。血管平滑肌细胞(SMC)在动脉粥样硬化过程中发生表型转换,失去其静止的收缩表型,转化为多种间充质细胞类型,这一过程是斑块生长和不稳定的关键决定因素。然而,SMC中驱动疾病的分子通路尚不明确,这阻碍了其作为药物靶点的开发。近年来,全基因组关联研究(GWAS)已将许多在血管细胞中活跃的遗传位点与冠状动脉疾病(CAD)联系起来,暗示SMC及其衍生的间充质细胞是潜在的介质。尽管如此,对这些风险基因如何共同调控SMC通路仍缺乏系统性的理解。为了回答这些问题,研究人员在《iScience》上发表

    来源:iScience

    时间:2025-10-22

  • 染色质结构基因的表达在健康和疾病状态下对心肌细胞群体进行了分层

    本研究聚焦于染色质结构在心脏疾病中的作用,揭示了染色质结构相关基因在区分健康与患病的心肌细胞群体中的重要性。染色质结构不仅影响基因表达的调控,还与细胞身份的维持密切相关。在心脏疾病中,染色质结构的变化可能成为理解疾病机制的关键因素之一。通过对已发表的人类心脏单核RNA测序数据进行分析,我们发现染色质结构基因的表达模式能够有效区分不同的心肌细胞和成纤维细胞群体在健康与疾病状态下的差异。进一步研究还表明,某些特定的染色质结构相关基因,如HMGN3,其表达水平在多种心脏疾病模型中均出现下降,提示其可能在心脏功能的维持中发挥重要作用。在心脏中,染色质的组织形式具有高度的动态性,它可以通过不同的机制调控

    来源:Epigenetics

    时间:2025-10-22

  • 工程化改良的信号肽:一种用于优化CHO细胞中治疗性蛋白生产的高通量计算流程

    信号肽(Signal Peptides, SPs)在重组蛋白的分泌过程中扮演着至关重的角色,尤其在哺乳动物细胞表达系统中,如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。这些细胞因其能够高效生产具有人源化翻译后修饰、正确折叠和高产量的蛋白质,已成为生物制药行业中最常用的表达平台之一。然而,SPs的功能高度依赖于其序列以及与成熟蛋白的相互作用,这种情境依赖性使得其理性设计变得极具挑战。因此,寻找能够有效促进目标蛋白分泌的信号肽,一直是生物制药领域的研究热点。为了克服这一挑战,研究团队开发了一种高效的高通量计算筛选流程。该流程利用了SignalP 6.0这一深度学习模型,对源自不同物种的野生型(WT)信号肽库和C区

    来源:New Biotechnology

    时间:2025-10-22

  • 缓步动物DNA损伤抑制蛋白Dsup的结构与功能研究:揭示其作为内在无序蛋白的高亲和DNA结合特性及辐射防护机制

    在极端环境生存挑战中,缓步动物(tardigrades)展现出惊人的辐射抗性,能承受高达4,000–5,000 Gy的辐射剂量,远超哺乳动物耐受极限。这种特性曾归因于其脱水状态,但最新研究表明,即使在含水条件下,部分缓步动物物种仍具高度辐射耐受性,提示存在独特的分子防护机制。其中,DNA损伤抑制蛋白(Damage suppressor protein, Dsup)的发现为理解这一现象提供了关键线索。研究表明,Dsup能在人类细胞中表达并赋予辐射保护作用,但其精确的分子机制,特别是如何与DNA相互作用以减轻辐射损伤,尚不明确。这主要源于对Dsup本身生化与结构特性的认识不足。因此,深入探究Dsu

    来源:Journal of Molecular Biology

    时间:2025-10-22

  • 植物羽扇豆醇合酶功能演化的原子基础与真核生物趋同进化机制

    羽扇豆醇合酶(LAS)和环阿屯醇合酶(CAS)均以2,3-氧化角鲨烯为底物,分别催化生成动物和真菌必需的羽扇豆醇(lanosterol)以及植物特有的环阿屯醇(cycloartenol)。尽管植物中也存在LAS,但其进化来源及催化机制是否与动物/真菌LAS一致尚未明确。本研究通过量子力学/分子力学(QM/MM)分子动力学模拟,首次在原子层面揭示了三大类群LAS的催化机制,发现植物LAS主要通过C8阳离子中间体生成羽扇豆醇的独特反应路径,显著区别于动物和真菌LAS的路径。系统发育与微共线性分析表明,植物LAS基因由祖先CAS基因演化而来,且仅存在于真双子叶植物中。这些机制与进化证据共同证明,植物

    来源:New Phytologist

    时间:2025-10-22

  • 隐秘的信号:叶下结构影响气孔对红光和二氧化碳的反应

    植物通过气孔进行气体交换,以维持光合作用所需的二氧化碳吸收和水分流失之间的平衡。气孔是由一对保卫细胞构成的微小孔隙,它们能够动态地对多种环境因素做出反应,如光照、蒸气压差(VPD)以及大气中的二氧化碳浓度。此外,气孔还受到内部因素的影响,包括植物激素和昼夜节律。其中,光照对气孔的调控尤为重要,尤其是在调节每日光合作用和水分利用率方面。气孔对光照的响应具有高度的动态性,包括对光谱分布、云层遮挡、阳光闪现(sunflecks)以及冠层覆盖变化的适应性。在大多数被子植物中,气孔在光照增强时张开,而在光照减弱时关闭。这种机制确保了保卫细胞能够获取足够的大气二氧化碳,用于光合作用,同时在光照减少时优化水

    来源:New Phytologist

    时间:2025-10-22

  • 基于质体基因组的大规模系统发育分析揭示角苔植物的演化历史与分类修订

    角苔植物(Anthocerotophyta)作为理解陆地植物演化的关键类群,其系统发育关系与演化历史因基因组资源匮乏和分类单元取样不足而存在争议。本研究对106个角苔质体基因组(含91个新生成数据)进行比对分析,结合转录组数据与生物信息学预测鉴定RNA编辑位点,并提出受标记捕获策略启发的创新方法用于估算U-to-C编辑位点总量。研究发现角苔质体基因组显著大于苔类(Marchantiophyta)和藓类(Bryophyta)植物,罕见基因丢失或假基因化现象;除Leiosporoceros属外,所有谱系均存在C-to-U和U-to-C两类RNA编辑。分化速率分析表明在约1亿至5千万年前(白垩纪-古

    来源:New Phytologist

    时间:2025-10-22

  • 衣藻蛋白核跨膜膜蛋白质组学分析揭示新型组分及其功能特征

    摘要蛋白核(pyrenoid)是藻类中负责CO2固定的细胞器,承担全球约三分之一碳固定任务。其功能依赖于贯穿蛋白基质的膜系统(pyrenoid-traversing membranes),但迄今对该膜的蛋白组成知之甚少。本研究以模式藻类莱茵衣藻为材料,通过膜片段亲和纯化与质谱分析,首次系统鉴定了蛋白核跨膜膜的蛋白质组,发现已知膜蛋白(如RBMP1、RBMP2、CAH3、MITH1)及两个新型候选蛋白:Cre10.g452250(命名为PME1)和Cre02.g143550(LCI16)。进一步功能验证表明,LCI16定位于跨膜膜,且与PME1存在物理互作;尽管缺失PME1或LCI16不影响膜形

    来源:New Phytologist

    时间:2025-10-22

  • 坏死性真菌鹰嘴豆病原体Ascochyta rabiei细胞外囊泡的分离与表征:揭示宿主调控的囊泡分泌机制及其在病原互作中的功能意义

    引言细胞外囊泡(EVs)是脂质双层结构的纳米颗粒,广泛存在于真核和原核生物中,在生理和病理状态下参与细胞间通讯。真菌EVs的尺寸范围在20-1000 nm之间,具有球形、杯状或圆形结构,携带蛋白质、核酸、脂质和代谢物等多种生物分子。近年来,植物病原真菌EVs的研究逐渐兴起,但其在宿主识别和侵染过程中的作用机制尚不明确。Ascochyta rabiei是一种严重的坏死性子囊菌真菌,对鹰嘴豆生产造成重大危害,但其EVs的产生和功能尚未被报道。材料与方法本研究选用高致病性菌株AR0128,在添加和不添加鹰嘴豆粉末的土豆葡萄糖培养基(PDB)中进行培养。通过优化的超速离心和过滤技术分离EVs,利用纳米

    来源:PROTEOMICS

    时间:2025-10-22

  • 细菌感染对黑色素瘤和卵巢癌细胞蛋白质组的重塑作用

    细菌感染对癌症细胞蛋白质组的调控机制感染模型的建立与蛋白质组学分析策略研究采用两种人类癌细胞系——A375黑色素瘤细胞和OVCAR3卵巢癌细胞,分别用三种细菌菌株进行感染:具有完全侵袭能力的肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)野生型,以及无法侵入宿主细胞的金黄色葡萄球菌ΔfnbAB突变株。感染复数(MOI)设定为50:1(细菌与癌细胞比例),感染24小时后收集细胞进行蛋白质组学分析。研究人员采用了一种高效的样品制备方法——One-Pot Sample Preparation for Proteomics(onePO

    来源:PROTEOMICS

    时间:2025-10-22

  • 沙门氏菌DNA旋转酶A截短N端结构域的结构稳定性研究及其对抗生素靶点意义

    DNA旋转酶(DNA Gyrase)作为II型拓扑异构酶,通过消耗ATP实现双链DNA的切割与重连接,从而引入负超螺旋。该酶由两个GyrA亚基和两个GyrB亚基构成异源四聚体复合物,通过动态耦合ATP结合水解与DNA结合、切割及链转运过程,实现DNA双链的穿膜传递。其中GyrA的N端结构域(GyrA-NTD)不仅介导DNA链切割,更是喹诺酮类抗生素的作用靶点。尽管多种原核生物的GyrA-NTD结构已被解析,但其apo形式中N端片段(残基1–32)始终未被观测到。本研究成功解析了伤寒沙门氏菌截短型GyrA-NTD(ΔGyrA-NTD;残基33–530)的2.43 Å分辨率晶体结构,并通过与野生型

    来源:Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics

    时间:2025-10-22

  • ClusPro团队在CASP16中整合物理建模与人工智能优化蛋白质-蛋白质及蛋白质-配体相互作用预测

    摘要在CASP16实验中,研究团队采用了混合计算策略来预测蛋白质-蛋白质和蛋白质-配体复合物结构。对于蛋白质-蛋白质对接,团队结合了基于物理的采样(使用ClusPro FFT对接和分子动力学)与基于AlphaFold(AF)的采样,随后进行基于AF的精修。该方法产生了大量高精度复合物模型,包括那些仅靠AF会失败的案例,凸显了基于物理的采样与基于深度学习的精修相结合的关键作用。对于蛋白质-配体对接,团队将ClusPro LigTBM基于模板的方法与基于机器学习的置信度模型相结合进行重打分。该方法保留了源自同源复合物的保守相互作用片段,随后使用基于物理的采样和扩散模型进行局部重采样。其基于模板的策

    来源:Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics

    时间:2025-10-22


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