• 三萜环化酶的进化历史与现代多样性：从分子化石到细菌源异乔木醇的发现

  环状三萜类化合物作为地球上最丰富的天然产物之一，其分子化石记录可追溯至16亿年前。然而地质记录中大量"孤儿生物标志物"与现代生物合成产物间的对应关系始终成谜，特别是早于被子植物出现的乔木烷类化石的生物来源长期存在争议。与此同时，环境宏基因组中大量未培养微生物的三萜环化酶基因功能未知，形成了"分子化石"与"现代酶学"之间的认知鸿沟。为破解这一难题，斯坦福大学Paula V. Welander团队开展了三萜环化酶超家族的全面研究。通过整合生物信息学、结构生物学和生物化学方法：1)构建包含44,209条序列的数据库进行系统发育重建；2)对14种来自极端环境的宏基因组环化酶进行异源表达和产物鉴定；3)

  来源：Molecular Biology and Evolution

  时间：2025-08-21

• 海岛蜘蛛基因组减半之谜：非适应性突变危害假说揭示Dysdera属进化新机制

  在生命演化的长河中，基因组大小变化始终是进化生物学的核心谜题之一。从微小的细菌到庞大的蝾螈基因组，生物界展现出惊人的DNA含量差异。特别引人注目的是，某些近缘物种间基因组大小可相差百倍，这种变异主要由转座子(TE)的扩张或丢失驱动。然而，关于塑造基因组大小的进化力量——究竟是自然选择还是中性过程主导——学界长期争论不休。加那利群岛特有的红魔鬼蜘蛛Dysdera属，为破解这一谜题提供了绝佳模型。这些蜘蛛在岛屿定居后不仅经历了显著的适应性辐射，还展现出基因组近乎减半的奇特现象（1.7 Gb vs 3.3 Gb），与"岛屿基因组膨胀"的传统认知背道而驰。为揭示这一反常现象背后的进化机制，由Vadim

  来源：Molecular Biology and Evolution

  时间：2025-08-21

• 靶向MBNL1启动子的小RNA双链体通过RNA激活机制缓解强直性肌营养不良相关剪接缺陷

  强直性肌营养不良1型(DM1)是一种由DMPK基因中CUG重复扩增(CUGexp)引起的多系统疾病，其核心病理机制是肌肉盲样蛋白(Muscleblind-like, MBNL)家族被异常RNA foci捕获导致功能缺失。作为RNA剪接调控的关键因子，MBNL蛋白的耗竭会引发数百个前体mRNA的异常剪接(AltS)，使成年组织重现胚胎剪接模式，最终导致肌肉强直、萎缩和多器官功能障碍。目前DM治疗主要针对症状缓解，尚无有效根治手段。虽然通过AAV载体过表达MBNL1能在动物模型中改善症状，但存在剂量难以控制、组织纤维化等副作用风险。因此，开发能精确调控内源性MBNL1表达的治疗策略成为研究热点。波

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-08-21

• 揭示α病毒人类IgG分子独特结合模式：EEEV-373抗体通过四元表位交叉连接实现高效中和

  东部马脑炎病毒(EEEV)作为最致命的蚊媒α病毒之一，每年在美国造成约11例人类感染病例，致死率高达30%，幸存者中90%会遗留神经系统后遗症。2019年EEEV病例激增至38例（死亡19例），2024年再次出现19例神经侵袭性疾病病例，凸显其重大公共卫生威胁。然而令人担忧的是，目前既无FDA批准的人用疫苗，也无特效抗病毒药物，且EEEV可能被武器化，被列为NIAID B类优先病原体。面对这一严峻挑战，理解人体免疫应答机制成为当务之急。为突破这一困境，研究人员从自然感染康复者体内分离出高效中和抗体EEEV-373。这项发表在《Nature Communications》的研究通过多学科技术手段

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• 揭示Apelin信号通路在脉络丛窗孔毛细血管形成中的中枢神经系统特异性调控机制

  在复杂的脑血管网络中，血脑屏障(BBB)和窗孔毛细血管构成了功能迥异的双重系统。BBB通过紧密连接严格调控物质交换，而脉络丛(CP)等特殊区域的窗孔毛细血管则通过膜孔结构实现高效分子转运。虽然Wnt/β-catenin和VEGF信号通路在BBB形成中的作用已被阐明，但决定脑血管异质性的关键调控机制仍是未解之谜。这一科学问题的解答对理解阿尔茨海默病(AD)和多发性硬化(MS)等神经退行性疾病的血管病理机制具有重要意义。研究团队主要运用了以下关键技术：1) 构建plvabp:mNeonGreen和aplnrb:Venus-PEST转基因斑马鱼报告系统；2) 采用APLNR(K235)-cpGFP构

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• 牙龈卟啉单胞菌IX型分泌系统PorKN齿轮结构解析揭示蛋白质分泌与表面附着的协同机制

  牙周炎作为全球最常见的慢性炎症性疾病之一，其发生发展与牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的致病性密切相关。这种被称为"关键病原体"的厌氧菌通过IX型分泌系统(Type IX Secretion System, T9SS)向细胞表面输送至少35种毒力因子，包括著名的牙龈蛋白酶(RgpA, RgpB和Kgp)。这些分泌蛋白不仅参与生物膜形成、营养获取等生理过程，更与糖尿病、心血管疾病等全身性疾病存在关联。然而，T9SS如何跨越细菌外膜完成蛋白质分泌，以及分泌后如何实现细胞表面锚定的分子机制，始终是微生物学领域未解的谜题。为揭示这一关键科学问题，由Dhana G. G

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• "恙虫病东方体通过调控p53、细胞周期和基因毒性维持其细胞内生态位的新机制"

  在微生物与宿主的进化博弈中，病原体发展出精妙的策略来操控宿主细胞环境。立克次体目病原体恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi)引发的丛林斑疹伤寒是一种威胁生命的虫媒传染病，其特征性血管炎与内皮细胞内病原体高负荷直接相关。尽管已知该病原体可延迟宿主细胞凋亡以完成复制周期，但其如何调控关键的基因组守护者p53通路仍属未解之谜。这项发表于《Nature Communications》的研究首次揭示了病原体通过表观遗传调控TP53基因表达的全新机制，为理解细胞内病原体生存策略提供了范式转变。研究团队采用RNA-seq转录组分析、细胞周期同步化、药物干预实验和基因敲除等系统方法，结合

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• 肿瘤细胞-脂肪细胞间隙连接激活脂解作用促进乳腺癌发生发展的分子机制研究

  乳腺癌作为女性高发恶性肿瘤，其发生发展与周围微环境的相互作用密切相关。近年来研究发现，三阴性乳腺癌（TNBC）——一种缺乏雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER2）表达的侵袭性亚型，特别依赖脂肪酸氧化（FAO）获取能量。流行病学数据显示，肥胖女性患TNBC的风险显著增加，暗示脂肪组织可能通过某种机制促进肿瘤进展。然而，肿瘤细胞如何"窃取"脂肪细胞的能量储备？这个关键科学问题尚未得到充分解答。为揭示这一机制，来自加州大学旧金山分校的Andrei Goga团队在《Nature Communications》发表重要研究成果。研究人员创新性地发现：乳腺癌细胞通过间隙连接

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• IWS1通过调控下游DNA定位全局促进RNA聚合酶II延伸速率的分子机制

  在真核生物中，RNA聚合酶II（Pol II）介导的转录延伸是一个高度调控的过程，其异常与发育障碍、免疫疾病和癌症等多种疾病密切相关。尽管已知多个延伸因子如DSIF（DRB sensitivity-inducing factor）、PAF1（Paf1 complex）和SPT6等能调控这一过程，但IWS1（Interacts with SPT6）作为潜在延伸因子的直接作用机制尚不明确。更关键的是，此前研究多认为IWS1主要通过招募组蛋白甲基转移酶SETD2来促进H3K36me3修饰，但其是否直接影响Pol II功能仍存在争议。为回答这些问题，Aiturban Zheenbekova、James

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• 血红蛋白亚基中一氧化碳双通道光解离的直接观测揭示铁-碳键断裂新机制

  血红蛋白(Hb)作为人体内氧气运输的关键载体，其与配体分子的结合/解离动力学一直是生物物理研究的热点。其中一氧化碳(CO)与血红素铁(Fe)的结合虽与O2类似，但解离机制存在显著差异。传统观点认为HbCO的光解离是亚50飞秒(<50 fs)的单步过程，然而理论计算曾预测可能存在多个解离态，这一假说长期缺乏直接实验证据。Sergei V. Lepeshkevich团队在《Nature Communications》发表的研究，通过创新性地采用时间分辨中红外光谱技术，首次捕获到CO从血红蛋白α和β亚基解离的双通道过程。研究发现，除已知的飞秒级解离外，约11%的CO分子通过新发现的15皮秒(ps)慢

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• "绿藻类囊体内天然Rubisco结构与动态异质性解析：揭示CO2浓缩机制的结构基础"

  光合作用是地球生命赖以生存的基础过程，而Rubisco（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）作为这个过程中最关键的酶，却因其缓慢的催化速率和易与O2发生反应的特性，成为限制碳固定效率的瓶颈。在绿藻等真核生物中，Rubisco被浓缩在类囊体(pyrenoid)这一无膜细胞器中，通过CO2浓缩机制(CCM)显著提升催化效率。然而，Rubisco在这种高度拥挤的天然环境中的精确结构和动态变化一直是个未解之谜。为解决这一关键科学问题，由Nadav Elad、Zhen Hou等研究人员组成的国际团队在《Nature Communications》发表了突破性研究成果。研究团队创新性地结合冷冻聚焦离子束

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

• 全球帕金森病遗传学研究计划GP2：破解疾病遗传密码的跨洲协作新范式

  在神经退行性疾病研究领域，帕金森病(PD)始终是科学家们攻坚的重点目标。这种以运动障碍和路易小体形成为特征的疾病，全球患病率近十年激增60.7%，尤其在低收入国家呈现爆发式增长。然而令人惊讶的是，现有遗传学研究90%集中在北欧血统人群，这种严重的"遗传偏见"不仅造成医疗资源分配不公，更阻碍了科学家全面理解疾病机制。当非洲裔患者携带的GBA1基因变异与欧洲患者呈现完全不同的致病机制时，我们不得不承认：人类对PD的认知可能只是"盲人摸象"的局部真相。《美国人类遗传学杂志》最新发表的GP2计划里程碑论文，展现了一场规模空前的科学协作。由Cornelis Blauwendraat等跨国团队领衔的这项研

  来源：AJHG

  时间：2025-08-21

• 基于功能注释的贝叶斯框架gruyere揭示阿尔茨海默病罕见变异关联

  这项突破性研究构建了名为gruyere的贝叶斯分析框架，专门用于破解阿尔茨海默病(AD)遗传密码中的"暗物质"——罕见变异(RVs)。与传统方法不同，该工具像智能筛子般自动学习各类功能注释（包括微胶质细胞特异性增强子、启动子区域）与疾病表型的关联权重，在全基因组测序(WGS)数据中精准捕获致病信号。研究团队巧妙设计了双重策略：首先定义基于脑细胞类型（微胶质细胞、少突胶质细胞等）的非编码调控区域，继而引入深度学习预测的变异效应评分(VEPs)。这套方法成功揪出13个隐藏的AD关联基因，其中4个经多重检验仍保持显著。特别值得注意的是，涉及RNA剪接、转录因子结合位点的功能预测指标展现出惊人的致病变

  来源：AJHG

  时间：2025-08-21

• 理性二硫键工程稳定诺如病毒GII.3病毒样颗粒及其在疫苗开发中的应用价值

  诺如病毒是全球急性胃肠炎的主要病原体，每年造成约6.8亿病例和21.9万死亡，其中GII基因型占90%的流行疫情。特别值得注意的是，在婴幼儿群体中GII.3和GII.6成为仅次于GII.4的主要流行株。虽然病毒样颗粒(VLPs)作为疫苗候选抗原备受关注，但不同基因型VP1蛋白自组装形成的VLPs存在显著稳定性差异，这严重制约了疫苗研发进程。更棘手的是，GII.3 VLPs存在明显的蛋白酶切割敏感性和结构异质性，导致其在生产储存过程中易发生降解，直接影响疫苗效价评估和免疫效果。为攻克这一技术难题，Christopher Warren等研究者创新性地将二硫键工程策略从原型GI.1基因型拓展至流行G

  来源：npj Vaccines

  时间：2025-08-21

• APOE高表达髓系细胞在原发性肺癌EBUS-TBNA获取的转移性胸腔内淋巴结中的独特关联及其免疫微环境重塑机制

  在肺癌诊疗领域，胸腔内淋巴结转移的早期诊断直接关系到临床分期和治疗方案选择。虽然超声支气管镜引导下经支气管针吸活检（EBUS-TBNA）已成为肺癌分期的金标准，但其诊断准确性始终徘徊在中等水平——这主要受限于穿刺样本的微量性，当组织病理学未检出恶性细胞时，临床常陷入诊断困境。更令人深思的是，作为癌症转移最常见且最早发生的部位，转移性淋巴结内部的免疫微环境如何被肿瘤细胞"驯化"以促进转移？这个关键科学问题长期以来缺乏系统研究。《npj Precision Oncology》最新发表的这项研究开辟了新视角。研究团队另辟蹊径，不再局限于寻找恶性细胞本身，而是将EBUS-TBNA获取的微量样本转化为科

  来源：npj Precision Oncology

  时间：2025-08-21

• 溶剂蒸发诱导协同组装法合成有序介孔金属氧化物及其在气体传感中的应用

  这项研究突破性地开发了溶剂蒸发诱导协同组装（Evaporation-Induced Cooperative Assembly, EICA）技术，用于可控合成具有周期性互连介孔和晶态骨架的有序介孔金属氧化物（Ordered Mesoporous Metal Oxides, OMMOs）。传统方法中，金属盐类前驱体的不可控水解以及高温煅烧导致的晶体无序化问题，在此通过两亲性嵌段共聚物（如聚环氧乙烷-嵌段-聚苯乙烯，PEO-b-PS）的配体辅助组装策略和碳支撑结晶技术得到解决。研究团队巧妙利用嵌段共聚物模板的聚苯乙烯链长度调节，实现了10–35 nm孔径范围的精准定制，并通过孔壁工程（如元素掺杂、贵

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-08-21

• 蜱虫血餐消化过程的蛋白质组学解析：揭示硬蜱Ixodes ricinus中肠蛋白酶网络调控机制

  蜱虫作为专性吸血寄生虫，其独特的生物学特性令人着迷——所有生活史阶段仅靠一次吸血就能完成发育，雌虫甚至能吸食相当于自身体重100倍的血液。这种"大快朵颐"背后隐藏着精妙的分子机制：不同于蚊虫等吸血昆虫在肠腔中完成消化，蜱类进化出特殊的中肠细胞内存消化系统。然而，关于雌虫在快速饱血后（"big sip"阶段）如何高效处理大量血餐蛋白并转化为卵黄蛋白的关键科学问题尚未阐明。捷克科学院的Tereza Kozelková团队在《Molecular 》发表的研究，通过前沿蛋白质组学技术揭示了这一过程的分子奥秘。研究采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术对8个关键时间点（包括未吸血、吸血1/3/5

  来源：Molecular & Cellular Proteomics

  时间：2025-08-21

• 多基因风险评分揭示抑郁症脑结构特征：基于50,975人的跨队列 mega-analysis 研究

  抑郁症作为全球致残的主要原因之一，每年造成约0.7万亿美元的经济负担。尽管已知抑郁症具有37%的遗传力，但其神经生物学机制仍不明确。既往研究受限于样本量小、分析方法异质性等问题，导致脑结构异常与遗传风险的关联结果不一致。更棘手的是，多数研究聚焦中老年群体，缺乏对青少年关键发育期的观察。这些空白促使ENIGMA抑郁症工作组发起这项迄今最大规模的跨队列研究。研究人员整合了来自ENIGMA联盟、英国生物银行（UK Biobank）和ABCD研究的50,975名欧洲血统参与者数据，采用统一流程分析全脑结构影像与多基因风险评分（PRS）的关联。通过严格去除训练集与测试集样本重叠，构建了基于百万级SNP的

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-08-21

• 人源IgE单抗揭示犬过敏原Can f 1双构象表位的结构基础与免疫治疗潜力

  1 引言犬猫过敏影响全球10%-20%人群，其中犬主要过敏原Can f 1（属脂质运载蛋白家族）致敏率超70%。其结构特征为N端310螺旋、C端α螺旋及中央疏水腔β-桶，但IgE表位结构长期未知。本研究利用患者B细胞来源的hIgE mAb，首次解析天然Can f 1（nCan f 1）与1J11 Fab及重组Can f 1（rCan f 1）与12F3 Fab的复合物结构，揭示两种抗体通过捕获不同构象状态实现差异化识别。2 结果2.1 Can f 1特异性hIgE mAb特性从过敏患者分离的1J11（KD=0.2 nM）和12F3（KD=3.6 nM）显示高亲和力，可变区基因存在适度突变。2.

  来源：Protein Science

  时间：2025-08-21

• 整合应激反应通过PKR调控巨噬细胞炎症与迁移在自身免疫性糖尿病中的作用机制

  在自身免疫性疾病1型糖尿病(T1D)的发病过程中，胰腺β细胞的破坏与免疫细胞浸润密切相关。其中，巨噬细胞作为先天免疫系统的"先锋部队"，早在T细胞和B细胞之前就侵入胰岛，通过分泌促炎因子和活性氧(ROS)加剧炎症反应。然而，驱动巨噬细胞向促炎表型转化的分子机制尚未完全阐明。近年研究发现，细胞应激反应通路——特别是整合应激反应(ISR)在β细胞功能障碍中起关键作用，但该通路如何调控巨噬细胞功能仍是一个未解之谜。为探索这一科学问题，Jiayi E.Wang等研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表重要成果。研究人员采用多学科交叉方法，通过RNA测序分析人/

  来源：Cell Communication and Signaling

  时间：2025-08-21

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