• 开源 3D 活性样本稳定系统助力荧光显微镜成像研究

  在微观世界的探索之旅中，超分辨率显微镜（Super-resolution microscopy）宛如一把神奇的钥匙，开启了纳米级分辨率成像的大门，让科学家们得以窥探细胞和生物分子的细微奥秘。然而，这把钥匙并非完美无缺。当研究人员试图用它捕捉那些珍贵的微观细节时，却遇到了一个棘手的难题 —— 样本的稳定性。在超分辨率成像过程中，样本哪怕只是轻微的移动，都会在图像上产生 “重影” 般的伪影，这些伪影就像迷雾，严重干扰了对实验数据的准确解读。特别是在结合活细胞成像与超分辨率技术时，成像时间从短短几秒到长达数小时不等，要在这么长的时间内保证样本纹丝不动，简直比登天还难 。为了驱散这层 “迷雾”，来自未

  来源：Biophysical Reports

  时间：2025-04-22

• 酵母互补实验对 K+通道功能特征的揭示有限：为离子通道研究敲响警钟

  在生命科学领域，离子通道的研究一直是热门话题。K+通道作为离子通道家族的重要成员，对细胞的正常生理功能起着关键作用。在过去的研究中，科学家们发现，通过在酵母细胞中进行互补实验，有望快速筛选和研究 K+通道的功能。然而，随着研究的深入，问题逐渐浮现。酵母互补实验虽然操作简单、通量较高，但它所提供的关于 K+通道功能的信息是否足够准确和全面呢？这成为了困扰科研人员的一大难题。为了更深入地了解 K+通道的功能机制，探索酵母互补实验在研究 K+通道方面的局限性，来自国外的研究人员开展了一项重要研究。最终，研究成果发表在《Biophysical Reports》上。这项研究意义重大。它打破了以往对酵母互

  来源：Biophysical Reports

  时间：2025-04-22

• 基于ACDAN荧光光谱相量分析的蛋白质构象动态监测：从解折叠到相分离的微环境解析

  在生命科学领域，蛋白质的动态行为犹如分子世界的"变形记"——从规整的折叠状态到松散的解构形态，从有序的纤维聚集到无序的液相分离，这些转变过程与神经退行性疾病、癌症等重大疾病密切相关。然而，传统研究手段如Thioflavin-T染色仅能捕获淀粉样纤维形成的终末阶段，对早期分子事件和微环境变化的探测始终是技术瓶颈。更棘手的是，近年来备受关注的液-液相分离现象中，蛋白质凝聚体内部的物理化学异质性仍缺乏有效表征方法。这些认知空白严重制约着对蛋白质病理性相变机制的深入理解。针对这些挑战，发表在《Biophysical Reports》的研究团队创新性地将ACDAN（6-丙酰基-2-二甲氨基萘）荧光探针与

  来源：Biophysical Reports

  时间：2025-04-22

• 表面结合的 FXIII：重塑纤维蛋白纤维，解锁凝血与炎症新机制

  在生命的长河中，凝血与组织修复如同精密的齿轮，维持着身体的健康运转，而纤维蛋白网络则是这一复杂机制的关键部件。纤维蛋白作为血液凝块的核心成分，不仅在伤口愈合时发挥着关键作用，还在组织修复过程中搭建起临时的 “脚手架”，为细胞的迁移和增殖提供支撑。同时，它也是合成生物聚合物支架的重要原料，广泛应用于生物医学工程领域。纤维蛋白的神奇之处在于其独特的 hierarchical 结构（即分级结构，从微观的原纤维到宏观的纤维网络，呈现出有序的层级组织形式）赋予了它高度可延展、粘弹性和应变硬化等特性。在凝血初期，纤维蛋白原在凝血酶的作用下，释放出纤维蛋白肽 A 和 B，随后这些半交错排列的纤维蛋白原分子开

  来源：Biophysical Reports

  时间：2025-04-22

• 揭秘糖萼诱导细胞膜管形成机制：开拓生物膜研究新视野

  在微观的细胞世界里，细胞膜如同一个神秘的 “舞台”，各种奇妙的生物过程在这里不断上演。其中，管状膜结构广泛存在于细胞以及细胞内细胞器的膜上，比如高尔基体和内质网 。这些膜管可不是简单的结构，它们在丝状伪足生长、物质运输（trafficking）、离子运输以及细胞运动等众多关键生物过程中，都发挥着不可或缺的作用。可以说，它们就像是细胞这个 “小宇宙” 里的一条条 “高速公路”，保障着各种生命活动的顺利进行。然而，尽管科学家们已经知道，局部作用力作用于细胞膜，或者膜结合蛋白诱导的自发曲率，都能够促使膜管形成，可还有一个重要的谜团尚未解开：细胞表面富含糖类的糖萼（glycocalyx），究竟是如何诱

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• PIP2与 PIP3协同调控整合素复合物膜诱导相分离：解锁细胞黏附奥秘

  在微观的细胞世界里，细胞与细胞外基质的 “交流互动” 对维持生命活动至关重要，而这其中整合素黏附复合物（integrin adhesion complexes）发挥着关键作用。它们就像细胞的 “小锚点”，牢牢地将细胞固定在细胞外基质上。然而，这些 “小锚点” 是如何精准地在细胞膜上 “落脚扎根” 的呢？原来，这一过程受到细胞膜脂质组成和分布的严格调控，就像有一双无形的手在背后操纵着一切。目前，科学家们虽然知道脂质对整合素黏附复合物的形成很重要，但对于具体的脂质成分以及它们之间的协同作用机制，仍然知之甚少。打个比方，这就好比我们知道汽车能跑离不开燃料，但不清楚不同燃料混合起来是如何更高效地让汽车

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 微生物生长薄膜中曲率的影响：从基础研究到潜在应用

  在奇妙的微观世界里，细菌和其他微生物无处不在，它们探索环境的方式多种多样，比如在表面滑行、在液体中游泳，或是通过个体生长推开邻居进行扩张。微生物在表面形成的生物膜（Biofilms），像在牙齿或假体上生长的那些，与我们的生活息息相关，在许多生命过程中扮演着重要角色，包括发病机制等。然而，目前对于微生物在表面生长成膜的研究，大多集中在将微生物视为直的模型，如直的球圆柱体（spherocylinders）。但现实中，几乎没有一定长度的物体是完全直的，许多细菌本身就具有弯曲的形状，比如霍乱弧菌（Vibrio cholerae）和新月柄杆菌（Caulobacter crescentus）。此前的研究却

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• Chromatin 解聚驱动转座子成簇插入：打破基因组奥秘的关键钥匙

  在生命的微观世界里，基因组就像一座神秘的城堡，而转座子则是一群神秘的 “访客”。转座子是能够在基因组中重新定位的 DNA 序列，它们在真核生物基因组中占据了相当大的比例，并且常常聚集在一起。这些 “访客” 的行为可不简单，它们的插入或激活可能会破坏基因组的稳定性，引发各种疾病，比如癌症。然而，它们也并非完全是 “捣乱分子”，在基因组进化、基因调控等过程中，转座子也发挥着重要作用。目前，关于转座子在基因组中为什么会成簇分布，科学界还没有一个明确的答案。这种分布模式可能是由插入过程和 DNA 序列的进化变化共同塑造的，但两者的相对贡献仍存在争议。而且，转座子插入与染色质结构之间的关系也十分复杂，它

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 解码SP-D与聚糖结合机制：基于新型计算工作流的分子互作研究

  在人体与病原体的永恒博弈中，表面活性蛋白D（SP-D）如同免疫系统的"分子侦察兵"，通过识别病原体表面的糖链标记（聚糖）触发清除机制。然而这个精密识别过程的分子细节长期笼罩在迷雾中——现有实验手段难以捕捉SP-D与不同病原体聚糖动态结合的瞬间，而X射线晶体学仅能提供静态快照。更棘手的是，铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）等耐药菌通过变异表面聚糖逃避免疫监视，但医学界尚不清楚SP-D如何优选识别这些"致命糖衣"。针对这一挑战，研究人员开发了革命性的计算生物学工作流。通过整合诱导契合对接（模拟蛋白-配体相互适应的动态过程）、MMGBSA（结合自由能定量评估）和结合姿态元动力学（揭示结合路径

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 在计算机模拟中设计可折叠套索肽：开启合成新路径

  在生命科学的微观世界里，套索肽是一类极为独特的天然产物。它们就像精心编织的分子 “套索”，拥有特殊的穿线结构，这赋予了它们超强的稳定性，能够抵御热和蛋白酶的降解。凭借这些出色的特性，套索肽在生物技术和制药领域有着巨大的潜力，就像隐藏在分子宝库中的宝藏，等待着科学家们去挖掘和利用。然而，目前挖掘这份宝藏的道路却充满了阻碍。在尝试通过化学合成制备套索肽时，总是事与愿违，得到的往往是没有穿线结构的支链环异构体，而非人们梦寐以求的套索结构。这是因为在化学介导环化之前，要让短的穿线基序折叠起来，面临着巨大的熵挑战，就如同让杂乱的线团在特定条件下自动整齐缠绕成特定形状一样困难。为了攻克这一难题，来自国外的

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 糖酵解模型揭示变构调控维持高ATP水平并限制中间产物积累的分子机制

  研究背景与科学问题能量代谢是生命活动的核心，而糖酵解（glycolysis）作为最古老的代谢途径之一，承担着ATP生成和生物合成前体供给的双重使命。尽管科学家们已对单个糖酵解酶的变构调控（如ATP抑制HK和PFK）了如指掌，但一个根本谜题始终悬而未决：这些分散的分子机制如何协同实现ATP稳态的四大任务——动态匹配ATP供需、维持高ATP浓度、保障水解净产能、控制中间产物生理浓度？传统还原论研究难以解释这种"整体大于部分之和"的涌现特性，亟需系统层面的定量模型破解代谢调控的"黑箱"。研究设计与技术方法美国研究团队通过整合体外酶动力学数据，构建了人类糖酵解的首个生物物理模型。关键技术包括：基于质谱

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 线粒体 - 内质网接触位点阴离子通道的生物物理特性研究：开启细胞器通讯新视角

  在细胞这个微观的 “小宇宙” 里，线粒体和内质网就像两个紧密合作的 “小工厂”。线粒体是细胞的 “能量工厂”，负责产生能量；内质网则是蛋白质和脂质合成的重要场所。而线粒体 - 内质网接触位点（MERCs，也被称为线粒体相关膜 [MAMs] ），就像是连接这两个 “小工厂” 的 “秘密通道”。以往研究发现，MERCs 在钙信号传导、脂质代谢、肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统控制、未折叠蛋白反应和自噬等多种关键生理过程中都扮演着重要角色，其中它作为 Ca2+信号传导热点，能快速在两个细胞器间运输离子，而这种高度动态的联系由 Mitofusin 2 维持，并会根据 Ca2+需求改变 。然而，除了

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 构建血小板 P2Y1/P2Y12通路调控整合素激活模型：解析血小板奥秘，助力精准医疗

  在血小板的微观世界里，一场关乎凝血与健康的 “战斗” 时刻都在上演。血小板聚集是止血过程中的关键环节，而 ADP 激活整合素 αIIbβ3（一种在血小板表面表达的重要蛋白复合物，在血小板聚集过程中发挥着核心作用）则是这场 “战斗” 中的关键步骤。尽管多年来的实验研究已经揭示了 ADP 激活整合素 αIIbβ3通路的许多细节，但仍存在诸多谜团。例如，P2Y1和 P2Y12这两条通路对 RAP1（一种小 GTP 酶，参与细胞内信号传导，在整合素激活过程中起重要调节作用）介导的整合素激活的相对贡献尚不明确；而且，面对不同浓度的外部激动剂，野生型和突变型细胞的行为也难以预测。这些未知不仅限制了我们对血

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 活细胞中钙离子激活触发的SNARE复合体动态组装与解聚机制研究

  神经递质释放是大脑信息传递的核心过程，这一精密机制依赖于SNARE（可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体）复合体的动态组装与解聚。尽管已知钙离子(Ca2+)内流触发囊泡与质膜融合，但SNARE复合体在分泌过程中的实时动态变化仍存在关键争议：早期研究观察到囊泡分泌位点出现的短暂FRET（荧光共振能量转移）信号增强，究竟源于SNARE复合体的解聚，还是探针分子的扩散重组？这一问题直接关系到对突触可塑性和神经递质释放调控机制的理解。为破解这一难题，研究人员开发了基于SNAP25的FRET探针SCORE（SNARE COmplex REporter），通过全细胞膜片钳技术精确控制钙电流激活，结

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• P53 凝聚 - 淀粉样聚集的实验动力学机制：解锁肿瘤抑制新密码

  在生命的微观世界里，细胞如同一个个精密的小工厂，有条不紊地进行着各种生命活动。然而，当细胞生长的 “刹车” 失灵时，就可能引发癌症这一可怕的疾病。肿瘤抑制蛋白 p53（Tumor Suppressor Protein p53），作为细胞生长的关键调控者，一直是科学界关注的焦点。它就像一位忠诚的 “卫士”，时刻监控着细胞的增殖过程，通过调节多种基因的转录，为细胞筑起一道抵御异常增殖的坚固防线。但现实总是充满挑战，p53 也会 “生病”。那些高频出现的 “热点” 突变，就像是一个个隐藏在 p53 内部的 “定时炸弹”。一旦引爆，p53 就会形成淀粉样聚集体（Amyloid-like Aggrega

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 细菌微管蛋白FtsZ结构与动态特征的分子动力学研究

  在细菌王国中，细胞分裂是一场精妙的分子芭蕾，而主角FtsZ——这个与真核生物微管蛋白有着惊人相似结构的细菌"建筑师"，通过动态组装成原丝（protofilament）来指导细胞分裂。然而这场舞蹈的幕后机制仍充满谜团：为何FtsZ单体能自发形成看似移动的"踏车运动"（treadmilling）结构？构象转换（R/T状态）如何与GTP水解偶联？这些问题的答案不仅关乎基础生物学认知，更可能为新型抗生素开发打开突破口。为揭示这些机制，研究人员采用全原子分子动力学模拟技术，以FtsZ七聚体为模型系统，在GTP、GDP和GDP-Pi三种核苷酸状态下进行深入研究。通过分析末端单体构象、界面动力学及关键相互作

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 揭示肿瘤细胞集体迁移机制：突起力与细胞黏附协同调控迁移模式

  在肿瘤研究领域，癌细胞的迁移和转移一直是令人头疼的难题。想象一下，癌细胞如同狡猾的 “侵略者”，在人体这个 “庞大王国” 里肆意闯荡，严重威胁着生命健康。集体迁移（Collective migration）作为癌细胞迁移的一种特殊方式，就像是癌细胞们 “组团作战”，大大增强了它们的侵袭和转移潜能。然而，一直以来，驱动癌细胞集体迁移行为的内在机制，以及调控肿瘤迁移可塑性的关键因素，就像隐藏在重重迷雾中的秘密，让科研人员难以捉摸。正是为了揭开这些神秘的面纱，探索癌细胞集体迁移背后的真相，研究人员踏上了这场意义重大的科研之旅。来自未知研究机构的科研人员针对这一难题展开了深入研究。他们将目光聚焦在细胞

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 解析胚胎干细胞中转录因子异质凝聚物：分子模拟揭示关键奥秘

  在微观的细胞世界里，生物分子凝聚物就像一个个神秘的 “小工厂”，它们通过液 - 液相分离（Liquid - Liquid Phase Separation，LLPS）的方式在细胞中形成，尤其是在细胞核这个 “指挥中心” 里极为常见。这些凝聚物对细胞的各种生命活动有着至关重要的影响。打个比方，如果把细胞看作是一座繁华的城市，那么生物分子凝聚物就是城市里的各个功能区，有的负责信息传递，有的掌管物质合成。然而，目前科学家们对于只含有一种或两种生物分子的凝聚物了解得相对较多，就好像熟悉了城市里几个主要的大型工厂。但对于那些由更多种类生物分子组成，并且内部生物分子之间相互作用更为复杂的异质凝聚物，却知之

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 探秘 G51V 视网膜炎色素变性突变光反应动力学机制中的激活与失活通路

  在神秘的视觉世界里，有一种疾病悄然威胁着人们的视力，它就是常染色体显性遗传性视网膜炎色素变性（ADRP）。这可不是一种普通的眼病，它是由视紫红质基因发生多种不同突变导致的。大多数情况下，这些突变会使视紫红质蛋白无法正确折叠，或者无法与视网膜发色团结合。但奇怪的是，有些突变产生的视紫红质虽然能正常折叠并结合发色团，却依然会引发 ADRP，这背后的原因就像一团迷雾，困扰着科研人员。为了揭开这团迷雾，来自未知研究机构的科研人员踏上了探索之旅，他们将目光聚焦在一种能产生 G51V 视紫红质变体的突变上，深入研究其激活机制。他们的研究成果发表在了《Biophysical Journal》上，为我们认识

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 综述：持续性滑动夹蛋白的功能不对称性

  持续性滑动夹蛋白的功能不对称性在生命的各个领域中，由相同亚基的多个拷贝组成的对称同源寡聚蛋白广泛存在。这些蛋白复合物为了实现其生物学功能，会经历构象变化、结合事件或翻译后修饰，而这些过程往往会导致对称性的丧失。持续性滑动夹蛋白就是其中一类典型的对称同源寡聚蛋白复合物，它能够环绕 DNA，在 DNA 复制和修复过程中发挥多种重要作用。持续性滑动夹蛋白的对称性使其能够同时与多个蛋白质结合伙伴相互作用。这种相互作用会引发不对称的变化，这些变化在夹子加载到 DNA 上、DNA 复制以及 DNA 修复等不同过程的转换中起到了促进作用。例如，环形的持续性滑动夹通过夹子加载复合物（clamp-loader

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

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