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胚胎血管发育中内皮亚型涌现与细胞周期调控在动静脉特化中的关键作用
在血管发育的奇妙世界中,内皮细胞如何精准分化为动脉、静脉和毛细血管亚型,形成功能各异的循环网络,一直是发育生物学领域的关键谜题。虽然研究表明血流介导的细胞周期调控在出生后血管生成中起重要作用,但胚胎期血流尚未启动时,细胞周期状态是否以及如何影响最早期的动静脉特化,仍是不解之谜。解开这一谜题不仅有助于理解生命最初的血管构建蓝图,更为干细胞定向分化、组织工程和血管疾病治疗提供理论基石。近日发表在《Cell Reports》的研究通过多组学整合分析,揭示了胚胎内皮细胞特化过程中细胞周期状态的动态图谱及其关键调控机制。研究主要采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、Fucci2细胞周期报告系统、免
来源:Cell Reports
时间:2025-10-09
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空位缺陷六方氮化硼准静态应变断裂动力学的原子尺度机制研究及其力学性能启示
通过原子尺度模拟方法,研究人员深入揭示了准静态应变(QSS)作用下含空位缺陷的六方氮化硼(hexagonal boron nitride, h-BN)纳米结构的断裂动力学机制。采用扩展Tersoff势函数描述原子间相互作用,系统比较了armchair和zigzag两种手性构型的纳米片与纳米管在应变过程中的力学响应。研究通过分析均方位移(MSD)和扩散系数等参数,发现armchair结构具有更优异的机械性能,其杨氏模量(Young's modulus)和弹性极限均显著高于zigzag结构。值得注意的是,空位缺陷的存在会显著提升键断裂和裂纹扩展过程中的局部温度。对缺陷管状结构的进一步分析表明,在Q
来源:Molecular and Cellular Biology
时间:2025-10-09
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PARP1介导AFF1 PAR化修饰在DNA损伤后转录重启中的关键作用及机制研究
在应激条件(如DNA损伤)下,转录的精确调控对细胞存活至关重要。尽管DNA损伤诱导的转录沉默机制已较明确,但转录如何恢复仍知之甚少。本研究揭示了聚(ADP-核糖)聚合酶1(PARP1)通过一种称为AFF1的聚(ADP-核糖)介导稳定化(PARSTA)机制,在DNA损伤应答(DDR)期间促进转录重启的新功能。DNA损伤后,PARP1结合并PAR化修饰AFF1,该区域恰是E3连接酶Siah1的靶点,从而阻止AFF1泛素化并增强其稳定性。这种稳定作用支持DNA损伤后高效的转录恢复。值得注意的是,对基因毒性应激具有抵抗力的细胞表现出更高的PARP1活性和AFF1水平,而AFF1缺失会损害DNA修复和细
来源:Nature Chemical Biology
时间:2025-10-09
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基于模板引导的集成对接策略推动蛋白质-配体复合物结构预测新突破
在第十五届蛋白质结构预测技术关键评估(CASP15)中首次引入蛋白质-配体复合物评估类别后,CASP16进一步将四组药物靶点设为超级靶点(super-targets),每个超级靶点包含同一蛋白质与不同配体的多重复合物。基于模板方法在CASP15中的卓越表现,研究团队采用模板引导的集成对接策略处理CASP16的配体(LG)任务:利用MODELER、AlphaFold3和AlphaFold-Multimer生成目标蛋白的结构集合,通过序列一致性、配体相似性和最大共同子结构(MCS)覆盖评分从蛋白质数据库(PDB)筛选可靠模板复合物。若存在模板,则使用LSalign进行配体三维对齐;无模板靶点则采用
来源:Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics
时间:2025-10-09
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基于深度学习的肽结构预测算法比较分析:揭示性能差异与结构特征影响
1 引言肽类化合物在生物医学领域展现出多样化的生物活性和治疗潜力,涉及血糖调节(胰岛素)、神经系统功能(神经肽)和免疫应答(抗菌肽)等关键生理过程。尽管其重要性日益凸显,但针对肽类三维结构预测的专用工具仍然相对缺乏。近年来,深度学习技术推动了蛋白质结构预测领域的革命性进展,AlphaFold2(AF2)、RoseTTAFold2(RF2)和ESMFold(ESMF)等算法能够以接近实验精度的水平预测蛋白质结构。本研究旨在系统评估这些新兴方法在肽类三维结构预测中的性能表现,并深入分析影响预测准确性的关键结构因素。2 结果2.1 肽数据集从蛋白质数据库(PDB)的230,000余个实验结构中筛选出
来源:Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics
时间:2025-10-09
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Mla蛋白独特特性揭示非经典ABC转运体机制及其在维持革兰氏阴性菌膜不对称性中的关键作用
在革兰氏阴性菌中,非经典ABC转运体——维持脂质不对称性(Maintenance of Lipid Asymmetry, Mla)系统通过介导磷脂(Phospholipids, PLs)在内膜(Inner Membrane, IM)与外膜(Outer Membrane, OM)间的转运以维持OM的磷脂不对称性。该系统包含三个亚细胞复合物:脂蛋白MlaA-OmpC/F(OM)、周质蛋白MlaC以及内膜MlaFEDB复合物。尽管既往研究多聚焦于IM侧结构与转运机制,但各组分特性仍缺乏系统解析。本研究采用计算生物学方法对MlaA、MlaB、MlaE及MlaF等组分进行深入分析,发现了一系列独特特征:
来源:Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics
时间:2025-10-09
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毛细管与微柱阵列色谱柱在人细胞系蛋白质组分析中的性能比较研究
色谱柱的选择显著影响蛋白质组分析结果,但系统性对比研究仍较为缺乏。本研究通过TMTpro18-plex多重标记技术,对六种人细胞系的三重复样本进行全局蛋白质组分析,对比了传统火焰拉伸Accucore填充电毛细管柱与微加工柱阵列色谱柱(µPAC)的性能表现。结果显示:两种色谱柱在定量肽段/蛋白质的数量及重叠率、主成分分析(PCA)和层次聚类重现性、样本间相关性以及分析参数(如XCorr值、信噪比和峰分辨率)方面均高度一致。这表明µPAC作为一种标准化、高耐用性的微流控色谱柱,可替代传统拉锥毛细管柱,且不损失分析深度与定量准确性。尽管µPAC成本较高,但其操作简便、格式统一,为基于等重标签(iso
来源:PROTEOMICS
时间:2025-10-09
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茉莉酸通过上调P2K1受体增强植物细胞外ATP信号传导的机制研究
SUMMARY细胞外ATP(eATP)作为重要的信号分子,在拟南芥中通过嘌呤受体P2K1介导下游响应。先前研究表明,eATP诱导的转录应答依赖于茉莉酸(JA)信号通路组分,包括JA受体COI1和bHLH转录因子MYCs。然而,JA本身对eATP信号的具体调控机制尚不明确。本研究报道了JA通过P2K1受体增强植物对eATP的响应能力。INTRODUCTIONATP在细胞内维持高浓度(约mM),而在胞外空间以低浓度(约nM)存在,作为细胞间通讯的关键信号分子。植物嘌呤信号研究自首个嘌呤受体P2K1发现以来取得显著进展,该受体在拟南芥突变体中丧失eATP诱导的胞质钙离子([Ca2+]cyt)响应能力
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-09
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杂交与全基因组加倍协同驱动黄瓜热适应性转录重编程的机制研究
通过实验重建的异源四倍体黄瓜物种(Cucumis × hytivus, 2n=4x=38)及其二倍体种间杂交祖先(异源二倍体, 2n=2x=19),研究团队成功解耦了杂交(hybridization)与全基因组加倍(whole-genome duplication, WGD)在环境胁迫下对多倍体形成的独立与协同贡献。与亲本相比,C. × hytivus和异源二倍体均表现出卓越的耐热性——具有显著更高的半致死温度(semi-lethal temperature)和增强的生理适应能力。虽然异源二倍体和异源四倍体保留了持续差异的转录组特征(如WGCNA模块),但对15,680对同源基因对(homoe
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-09
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多组学解析M. betonicifolia组织特异性生物碱分布机制及关键酶MbDDC-3的高原适应性进化
青藏高原特有植物Meconopsis betonicifolia(罂粟科)因其富含具有解痉镇痛活性的生物碱而成为传统藏药珍品。为揭示其组织特异性生物碱积累机制,研究团队对根、茎、叶、花四个器官开展多组学整合分析,并功能性表征了限速酶MbDDC-3。结果表明:根部是生物碱富集的核心部位,codeinone和salutaridine被确定为异喹啉生物碱合成通路的关键中间体;11个差异表达基因(DEGs)与这些代谢物呈现强相关性。在烟草(Nicotiana tabacum)中异源过表达MbDDC-3基因后,根部总生物碱含量显著增加274%(P < 0.05),其中(S)-cis-N-甲基Stylop
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-09
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T-DNA方向与间距及转化靶细胞对共转化系统中载体骨架整合及无标记转基因植物生成效率的显著影响
摘要开发无标记转基因植物对于应对生物安全关切和促进监管批准至关重要。共转化策略通过将目的基因(GOI)和选择标记基因(SMG)分别置于两个独立的T-DNA上,为实现无标记转基因提供了一种有效途径,但该策略常受到连锁整合和载体骨架(VB)序列整合的干扰。本研究设计并评估了一系列具有不同间隔序列长度和取向的双T-DNA载体,以确定它们在不同植物物种中共转化效率和整合模式的影响。引言遗传转化方法,包括根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的转化和直接基因转移技术,通常依赖选择标记基因(如NPT II)来识别和选择转基因材料。然而,SMG的持续存在引发了生态和生物安全担忧
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-09
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综述:内皮细胞中的氯离子通道
TMEM16A:钙激活的氯离子通道TMEM16A(ANO1)是内皮细胞中重要的Ca2+激活氯通道,其激活依赖于细胞内Ca2+浓度和磷脂酰肌醇(4,5)-二磷酸的调控。该通道具有外向整流特性,单通道电导约为10 pS。在血管内皮中,TMEM16A与TRPV4通道偶联,介导乙酰胆碱等血管舒张剂引起的氯离子外流,降低细胞内氯浓度([Cl−]i),进而激活WNK激酶信号通路。基因敲除研究显示,内皮特异性TMEM16A缺失会损害血管舒张功能,导致血压升高,并在肺动脉高压中参与内皮屏障功能障碍和细胞凋亡调控。LRRC8:容积调节性阴离子通道LRRC8家族构成容积调节性阴离子通道(VRAC)的核心组分,其中
来源:The Journal of Physiology
时间:2025-10-09
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心跳间QT变异性:揭示心律失常潜在细胞机制的新视角
心电图(ECG)中心跳间QT间期变异性(QTV)的增强已被证实与心律失常风险和心源性猝死密切相关,但其深层细胞机制尚未完全阐明。既往研究指出膜电压不稳定性是QTV的重要成因,而本研究通过心室肌细胞数学模型(整合随机离子通道门控和精细钙循环过程)进一步揭示:细胞内钙离子(Ca2+)循环不稳定性同样是驱动QTV的关键因素。研究人员通过独立调控两大核心参数——L型钙通道恢复时间常数(τf)(控制膜电压不稳定性)和肌质网钙释放-负荷关系曲线陡度(u)(控制钙循环不稳定性),发现即便未出现明显心律失常模式,这两种不稳定性均可显著增加动作电位时程(APD)变异,从而推高QTV。值得注意的是,钙瞬变变异性的
来源:The Journal of Physiology
时间:2025-10-09
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综述:重新审视低磷酸酯酶症的遗传学
1 引言低磷酸酯酶症(Hypophosphatasia, HPP)是一种罕见的遗传性单基因疾病,由组织非特异性碱性磷酸酶(tissue-nonspecific alkaline phosphatase, TNSALP;基因名:ALPL)的致病性变异引起。其标志性特征是持续低于年龄和性别调整后的血清ALP活性。ALP活性缺陷导致细胞外底物积累,包括无机焦磷酸盐(PPi,骨矿化的强效抑制剂)、吡哆醛5′-磷酸(PLP,维生素B6的活性形式)和磷酸乙醇胺。HPP的某些骨骼和神经表现可部分归因于PPi和PLP的积累。婴儿期HPP可表现为佝偻病、维生素B6反应性癫痫、呼吸衰竭、肌张力低下、高钙尿症和肾钙
来源:Journal of Inherited Metabolic Disease
时间:2025-10-09
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CD200通过诱导β-catenin信号通路促进胃癌进展与转移
胃癌是全球第五大常见恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的第四大原因。CD200作为一种与CD200受体结合的糖蛋白,已知具有显著的免疫抑制作用。其胞外结构域可分泌到肿瘤微环境(TME)中促进癌症进展,但CD200在肿瘤细胞内的功能机制尚不明确。本研究通过分析GSE和TCGA公共数据集,发现CD200在胃癌中过度表达且与癌症分期和转移相关。功能实验表明,CD200增强细胞增殖、迁移和侵袭能力,并促进上皮间质转化(EMT)相关基因表达。机制上,CD200通过其胞质结构域直接结合β-catenin,诱导β-catenin活化并激活WNT/β-catenin信号通路。CD200/β-catenin/TCF4复
来源:Journal of Cellular Physiology
时间:2025-10-09
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综述:从组织学到高分辨率图谱:空间组学在免疫学中的崛起
1 引言免疫系统的功能深受其解剖背景的影响,空间组织已成为免疫调控的基本法则。近年来,空间组学技术的飞速发展——涵盖转录组学、蛋白质组学、代谢组学、脂质组学和磷酸化蛋白质组学——彻底改变了我们在完整组织环境中研究免疫过程的能力。这些技术通过保留空间坐标的同时捕获高维分子数据,为我们理解免疫细胞状态和功能如何受局部信号和组织结构调控提供了前所未有的视角。1.1 空间组学概述空间组学是一类将分子分析与空间分辨成像相结合的技术,能够在原生组织架构中研究生物系统。与传统单细胞或批量组学方法(需解离组织从而破坏空间背景)不同,空间组学力求在捕获基因表达、蛋白质丰度、代谢物分布和翻译后修饰等高维数据的同时
来源:European Journal of Immunology
时间:2025-10-09
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综述:嘌呤代谢对调节性T细胞稳定性与功能至关重要
1 引言:调节性T细胞稳定性与功能的代谢调控调节性T细胞(Tregs)以表达Forkhead盒蛋白P3(Foxp3)为特征,在维持免疫稳态和防止自身免疫中起关键作用。其稳定性和功能受转录、表观遗传和翻译后机制的精密调控,而这些过程均受细胞代谢的直接驱动。代谢重编程不仅是Treg活化的结果,更是决定其命运、功能及在不同微环境中适应性的核心因素。Tregs表现出显著的代谢异质性:增殖性Tregs优先依赖脂肪酸氧化(FAO)而非糖酵解以维持长期抑制能力,而糖酵解对其迁移和扩增至关重要。线粒体代谢则支持其抑制功能。破坏这些代谢通路会损害Treg的分化与行为,可能导致其不稳定、抑制功能受损,并促进其转化
来源:European Journal of Immunology
时间:2025-10-09
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马哮喘严重程度与中性粒细胞胆固醇含量及NET形成的相关性研究
ABSTRACT马哮喘(EA)是马中最常见的慢性肺部疾病,中性粒细胞是严重EA的主要效应细胞。中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在人类哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)中被认为是疾病严重程度的贡献因素。因此,本研究旨在探讨马中性粒细胞、血液和支气管肺泡灌洗液(BALF)中NET相关因子是否能够区分EA的严重程度,并揭示EA中NET相关的机制见解。1 Introduction马哮喘综合征是一种复杂的、慢性的、非感染性的马肺部炎症性疾病。临床症状如慢性咳嗽、呼吸困难和运动不耐受由气道高反应性、支气管收缩、黏液分泌增多和气道重塑引起。两个EA表型根据全球共识被区分:轻度-中度(mEA)和重度EA(sE
来源:European Journal of Immunology
时间:2025-10-09
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PI3Kδ活性缺失通过损害外周Treg分化驱动自身免疫性结肠炎的机制研究
2.1 PI3KδD910A小鼠发生结肠限制性炎症研究采用系统性PI3Kδ失活的小鼠模型(PI3KδD910A),发现其于17-22周龄出现结肠组织增厚、绒毛结构破坏等炎症表型。预炎症期(8-9周龄)小鼠虽无显著症状,但其结肠/盲肠引流淋巴结(C1淋巴结)已明显肿大。流式细胞分析显示,PI3KδD910A小鼠小肠和结肠引流淋巴结中Treg比例降低,但胸腺中Foxp3+ CD4单阳性细胞增加,且CD25+ Foxp3− Treg前体细胞( precursor 1)比例升高。此外,PI3KδD910A Treg表达CD38(高抑制能力标志物)降低,ICOS表达升高,PD-1表达显著下降,而 mes
来源:European Journal of Immunology
时间:2025-10-09
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抗SARS-CoV-2刺突蛋白IgA2通过巨噬细胞诱发炎症反应及其免疫代谢机制研究
引言严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染可引起2019冠状病毒病(COVID-19),多数病例表现为发热、咳嗽、流涕、头痛和乏力等轻微症状。然而,部分感染者会发展为重症COVID-19,这种疾病恶化通常发生在感染后约1.5周,与血清转换时间相吻合,并与免疫系统对病毒的过度激活密切相关,导致细胞因子风暴和肺部组织损伤。抗SARS-CoV-2刺突蛋白的免疫球蛋白G(IgG)同种型抗体通过过度激活肺泡巨噬细胞,强烈促进这种过度炎症反应。虽然IgG的致病功能已得到广泛研究,但关于IgA(呼吸道中最丰富的免疫球蛋白同种型)的功能知之甚少。尽管IgA通常被认为不具有炎症性,但本研究表明
来源:European Journal of Immunology
时间:2025-10-09