• 揭秘黄瓜单性结实的分子调控与驯化机制：提升果实品质与产量的关键密码

  单性结实是一项关键性状，它能促使无籽果实发育，进而提高水果作物的产量和品质。在黄瓜（Cucumis sativus L.）中，研究人员揭开了单性结实调控与驯化的分子框架。此前，研究人员发现了一种天然的非单性结实突变体，并证实 AP2 样转录因子非单性结实果实 1（NON-PARTHENOCARPIC FRUIT 1，NPF1）是单性结实的核心调控因子。NPF1 通过激活 YUC4 基因的表达，促进胚珠中的生长素（Auxin）生物合成。氨基酸残基 7 处的苯丙氨酸（Phe）替换为丝氨酸（Ser），会产生一种稳定形式的 NPF1，该蛋白定位于细胞核。YUC4 基因启动子中 NPF1 结合位点内的

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 植物适应性进化中免疫受体库的趋同缩减：特殊生活方式与生境驱动的免疫调控机制

  植物通过细胞表面的模式识别受体(PRRs)和胞内的核苷酸结合位点-富亮氨酸重复受体(NLRs)构建双重免疫防线。有趣的是，当植物适应特殊生活方式或生境(SLHs)导致病原体压力降低时，它们的免疫武器库会发生戏剧性"瘦身"——NLRs家族规模显著缩减，PRRs基因也呈现平行但较温和的削减。这种"精兵简政"现象背后，是基因丢失加速和复制减速的双重作用。更令人惊讶的是，免疫受体的大规模"裁员"往往伴随着关键信号元件的神秘消失：增强抗病性蛋白1(EDS1)和抗白粉病8(RPW8)-NLR(RNL)家族成员完全缺席。进化模式分析还发现，保守的Toll/白细胞介素-1受体(TIR)结构域蛋白可能与EDS1

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 解析拟南芥 PHO1;H1 介导磷转运的结构机制，为提升作物磷利用效率带来新契机

  拟南芥（Arabidopsis）的磷酸盐 1（AtPHO1）及其最相近的同源物 AtPHO1;H1 是将磷酸盐（Pi）装载到木质部导管中，以便从根部转运到地上部分的转运蛋白。AtPHO1 和 AtPHO1;H1 是独特的 SPX-EXS 家族的典型成员，但其结构和分子机制仍不明确。在这项研究中，研究人员测定了 AtPHO1;H1 与无机磷酸盐（Pi）和肌醇六磷酸以封闭构象结合时的冷冻电镜结构。进一步的分子动力学模拟和 AlphaFold 预测支持一种开放构象。AtPHO1;H1 形成一种结构域互换的同源二聚体，涉及跨膜的 ERD1/XPR1/SYG1（EXS）结构域和胞质的 SYG1/Pho8

  来源：Nature Plants

  时间：2025-01-23

• 68 国公众对科学家的信任状况及影响因素研究：为科学决策与公众信任架起桥梁

  在信息爆炸的时代，科学作为推动社会进步的关键力量，在决策过程中扮演着不可或缺的角色。从应对全球性公共卫生危机，如新冠疫情，到制定关乎人类未来的气候变化政策，科学证据都为决策提供了坚实的基础。然而，近年来，科学的认知权威受到了前所未有的挑战。各种不实信息、阴谋论以及科学相关的民粹主义态度四处传播，使得公众对科学家的信任受到了冲击。一些人开始质疑科学研究的可靠性，对科学家的动机产生怀疑，这一现象引发了各界的广泛关注。在此背景下，开展关于公众对科学家信任状况的研究显得尤为重要。它不仅有助于深入了解公众对科学的态度，还能为提升公众对科学的信任提供有力的支持，进而保障科学在社会决策中发挥更大的作用。为了

  来源：Nature Human Behaviour

  时间：2025-01-23

• 丹麦全国登记队列研究：12 - 18 岁青少年接种 SARS-CoV-2 疫苗（BNT162b2）对医疗保健使用的影响及意义

  在一项基于真实生活登记的队列研究（试验编号 NCT04786353）中，研究人员对 12 - 18 岁接种辉瑞 - 生物科技公司（Pfizer-BioNTech）的 BNT162b2 新冠疫苗和未接种疫苗的青少年的医疗保健使用情况进行了对比。第一剂接种（2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日期间）的青少年按性别和年龄 1:1 与未接种的青少年进行匹配。研究的结果指标包括急诊就诊、住院，以及看全科医生和专科医生的情况。采用了先前事件率比（PERR）进行分析。研究发现，男孩在接种第一剂疫苗后看全科医生的次数较少（PERR 为 0.93，95% 置信区间（CI）为 0.89 - 0.99）

  来源：Nature Human Behaviour

  时间：2025-01-23

• FUSEP 策略解锁活细胞中 E2 特异性泛素结合谱：开启疾病治疗新征程

  泛素（Ub）结合酶 E2 主要决定泛素结合形式，如泛素异肽（赖氨酸）、泛素氧酯（丝氨酸 / 苏氨酸）或泛素硫酯（半胱氨酸）。然而，细胞内 E2 特异性的泛素结合谱仍不明确。在此，研究人员开发了融合 E2-Ub-R74G 分析（FUSEP）策略，以氨基酸分辨率解析细胞内 E2 特异性泛素结合谱。探针特异性的亮氨酸 - 甘氨酸 - 甘氨酸 - 甘氨酸修饰的泛素残基，能够系统研究非赖氨酸泛素结合，并提供位点特异性信息。研究发现多种 E2 酶参与非赖氨酸泛素化。使用 UBE2D3-Ub-R74G 探针进行分析，鉴定出人类 Cullin-1（Cullin-RING E3 泛素连接酶的支架蛋白）上的一种翻

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 重大发现！FUT10 和 FUT11 改写蛋白质 O - 岩藻糖基化认知版图

  在生命科学的神秘世界里，蛋白质的修饰过程就像一场精密的分子舞蹈，其中蛋白质 O - 岩藻糖基化（Protein O-fucosylation）扮演着至关重要的角色。它参与了众多关键的生物学事件，从细胞的生长发育到疾病的发生发展，都有它的身影。此前，科学家们已经发现了蛋白质 O - 岩藻糖基转移酶 1（POFUT1）和蛋白质 O - 岩藻糖基转移酶 2（POFUT2），它们分别对表皮生长因子样重复序列（EGF-like repeats）和血小板反应蛋白 1 型重复序列（TSR）进行 O - 岩藻糖基化修饰，并且这些修饰与多种人类先天性疾病和癌症密切相关。然而，随着研究的深入，新的问题浮出水面：在

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 可编程基因转移实现群体水平基因调控的放大：为工程微生物群落基因表达调控带来新契机

  工程细胞在感知和响应环境信号时，往往致力于在单细胞水平上最大化基因调控。受免疫反应等群体水平控制机制的启发，研究人员利用可编程质粒介导的基因转移（plasmid-mediated gene transfer），实现了细菌群体中基因调控的动态控制和放大。研究人员借助 Cas9 核酸内切酶、F 结合机制（F conjugation machinery ）以及抗生素筛选，对质粒丢失率、转移率和适应性效应进行调控，进而调节携带质粒细胞的比例，将其作为单细胞水平调控的放大因子。这种方法拓宽了基因表达的动态范围，还能在不同群体间实现正交控制。该平台为工程微生物群落中动态调控基因表达提供了一种通用策略。

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 探秘 SAMURI 核酶：结构、催化活性与 RNA 催化新视野

  在生命的微观世界里，RNA（核糖核酸）如同一位多才多艺的 “分子工匠”，不仅能够存储和传递遗传信息，还能通过折叠形成复杂的三维结构，发挥多样的功能。核酶作为一类特殊的结构化 RNA，更是掌握了催化化学反应的神奇本领，它们大多对自身或其他 RNA 进行修饰，在生物体内扮演着不可或缺的角色。在众多核酶研究中，能够利用 S - 腺苷甲硫氨酸（SAM）进行催化反应的核酶引起了科学家们的浓厚兴趣。SAM 作为一种重要的代谢物，在生物体内参与众多甲基转移反应，对维持生命活动的正常运转至关重要。然而，目前对于这类核酶的结构和催化机制，人们还知之甚少。这就如同在黑暗中摸索，虽然知道前方有宝藏，但却找不到开启宝

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 解析热休克因子 1 温度依赖相分离的分子机制：解锁体温调控与疾病关联新密码

  热休克因子 1（HSF1）是细胞应对热休克反应的关键调控因子，其功能失调与多种疾病有关。HSF1 在热休克时会发生相分离，且其活性受翻译后修饰（PTMs）调控。然而，HSF1 相分离、温度感知以及 PTMs 调控的分子细节仍不清楚。在此，研究发现 HSF1 呈现出具有较低临界溶解温度行为的温度依赖性相分离，这为 HSF1 的激活提供了一种新的概念机制。研究揭示了野生型 HSF1 相分离驱动相互作用在残基水平的分子细节，以及其在不同温度下独特的 PTM 模式。通过实验验证了所绘制的相互作用界面，并解释了已报道的 HSF1 功能。重要的是，HSF1 温度依赖性相分离的分子机制具有物种特异性且与生理

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 连续筛选法：快速发现环肽类蛋白聚集抑制剂的有力武器

  蛋白聚集体与众多疾病息息相关。本文报道了一种基于噬菌体辅助连续进化（PACE）的平台，可在大肠杆菌中从基因编码的环肽文库里快速进行蛋白聚集抑制剂的表型筛选。研究人员开发出一种新的与 PACE 兼容的蛋白聚集抑制筛选方法，并用它鉴定出能抑制淀粉样 β42和人胰岛淀粉样多肽聚集的环肽。此外，他们还整合了负筛选，去除假阳性和脱靶结果，大幅提高环肽的选择性。实验表明，化学重新合成的筛选出的抑制剂在体外实验中具有活性。该平台为快速发现蛋白聚集的环肽抑制剂提供了强大的方法，也可能成为未来开发具有广泛抑制活性环肽的基础。

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 将 ATP 依赖型酶转变为耗散自组装系统：解锁能量利用新机制

  核苷三磷酸（NTP）依赖型蛋白组装体，比如微管和肌动蛋白丝，启发了多种化学供能分子机器和活性材料的发展，但它们在功能设计的复杂性上仍有待提高。鉴于此挑战，研究人员探究是否有可能将天然腺苷 5′ - 三磷酸（ATP）依赖型酶转变为耗散自组装系统，以此改变化学能的结构和功能利用模式。在此报告中，丝状温度敏感蛋白酶 H（FtsH，一种参与膜蛋白降解的六聚体 ATP 酶），能够很容易被改造形成一维螺旋纳米管。FtsH 纳米管需要持续的能量输入来维持其完整性，并且会随着时间推移，伴随 ATP 水解而降解，这与天然 NTP 依赖型细胞骨架组装体类似。然而，与天然耗散系统不同的是，ATP 水解是由游离的 F

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• MSANTD4与BRCA1/2-RAD51协同守护停滞复制叉中新生DNA的分子机制

  当DNA复制叉遭遇压力停滞时，其逆转形成的回归臂结构与单端双链断裂(one-ended DSB)相似，亟需保护机制防止失控的核酸酶降解。这项研究首次鉴定出MSANTD4（Myb/SANT样DNA结合域蛋白4）——一个功能未知的蛋白质，能独立于乳腺癌易感蛋白(BRCA1/2)-DNA修复蛋白RAD51通路，特异性对抗复制蛋白A(RPA)-布鲁姆综合征解旋酶(BLM)/沃纳综合征解旋酶(WRN)-DNA2核酸酶复合体，从而守护逆转复制叉免受致命性破坏。MSANTD4精准识别含有3'突出端的单链DNA(ssDNA)-双链DNA(dsDNA)连接结构，这种特征恰似WRN-DNA2处理的回归臂。凭借这种

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 基于人源蛋白酶的分泌信号正交调控：为细胞疗法带来新曙光

  合成电路可调控人体细胞中的蛋白质分泌，这一特性有望通过对局部环境的控制来支持基于细胞的疗法。尽管蛋白质水平的电路具备实现潜在临床应用的能力，且具有正交性和紧凑性的特点，但因其非人类来源，存在潜在的免疫原性风险。在本研究中，研究人员开发了人源化药物诱导工程细胞因子调控（hDIRECT）平台，该平台仅使用人源蛋白来控制细胞因子（Cytokine）的活性。研究人员选取了一种特定的人源蛋白酶及其经美国食品药品监督管理局（FDA）批准的抑制剂，并对细胞因子（IL-2、IL-6 和 IL-10）进行了工程改造，使其活性能够通过蛋白水解切割被激活或消除。研究人员运用物种特异性和重新定位策略，将细胞因子和蛋白

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• PROTAR 疫苗 2.0：降解多种病毒蛋白，开启流感疫苗研发新征程

  摘要：利用细胞泛素 - 蛋白酶体系统（UPS）来调控病毒蛋白稳定性，是开发减毒活疫苗的一种颇具潜力的方法。第一代蛋白酶靶向（PROTAR）疫苗存在局限性，它仅在病毒蛋白的末端整合蛋白酶体靶向降解标签（PTDs），这可能限制了其广泛应用。在此，研究人员开发了下一代 PROTAR 疫苗方法，即 PROTAR 2.0。该方法能够在流感病毒的多个基因组位点（包括内部区域和末端）灵活整合 PTDs。PROTAR 2.0 流感病毒在 UPS 缺陷细胞中可高效复制，便于大规模生产；而在常规细胞中，病毒蛋白会被 PTD 介导的蛋白酶体降解，从而使病毒毒力减弱。将多个 PTDs 整合到一种病毒中，产生了优化的

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• DNA 硫代磷酸化新通路：从腺苷化中间体到抗噬菌体防御机制的关键突破

  在原核生物中，DNA 糖 - 磷酸骨架上的非桥接氧可以被酶催化，替换为硫原子，从而产生硫代磷酸酯（PT）修饰。然而，这种氧被硫取代的机制一直是个谜。在这项研究中，研究人员在极端嗜热菌中发现了一种高度紧凑的 DNA 硫代磷酸化系统 TdpABC。这个 DNA 硫化过程分两个连续步骤进行：首先由 ATP 激活形成腺苷化中间体，接着进入取代步骤，腺苷基团被硫原子取代。TdpABC 系统与 TdpA - TdpB 一起，通过降解不含 PT 修饰的噬菌体 DNA，为细菌提供抗噬菌体防御能力。低温电子显微镜结构分析显示，TdpA 六聚体通过呈螺旋楼梯构象排列的氢键，与环绕的双链 DNA 中的一条链相结合。

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-01-23

• 铜基仿生催化实现位点及对映选择性烯丙基和炔丙基 C (sp3)–H 氧化：开启手性醇合成新篇

  直接对映选择性氧化 C (sp3) - H 键的方法将革新手性醇及其衍生物的制备。酶催化利用关键的金属 - 氧物种促进高效的氢原子提取，已成为生物系统中 C - H 氧化的高选择性方法。尽管有效，但在仿生催化剂中重现这一功能并实现高立体选择性颇具挑战。本文介绍一种铜基仿生催化体系，该体系以 C - H 底物为限制试剂，能高效实现不对称sp3 C - H 氧化。与铜 (II)（Cu (II)）结合的叔丁氧基自由基负责位点选择性 C - H 键断裂，这与铜基酶催化 C - H 氧化的活性位点相似。所开发的方法具有良好的官能团兼容性，位点及对映选择性极高，适用于生物活性化合物的后期氧化。

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-01-23

• 布朗斯特酸性β沸石中受限高温高压水加速愈创木酚O-去甲基化反应机制解析

  生物炼制技术将木质素转化为平台化学品是减少化石资源依赖的关键。这项研究聚焦愈创木酚在高温高压水中的O-去甲基化反应，对比了传统盐酸(HCl)与微孔H-BEA沸石的催化效能。通过操作分子模拟与实验动力学联用，发现两种体系均遵循协同氧活化亲核取代(SN2)机制，但沸石微孔内的低配位水合氢离子(H3O+)展现出更高反应活性。有趣的是，受限环境中溶剂分子与反应物的特殊排布方式，如同分子级别的"舞蹈编排"，显著优化了反应物接近活性位点的动力学过程，使反应速率较体相体系提升约3倍。该发现为设计高效生物质转化催化剂提供了分子层面的理论支撑。

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-01-23

• 有机电解质阳离子介导界面电场助力非水体系 CO2还原的关键意义

  电化学还原二氧化碳（CO2）对催化活性位点周围的微环境十分敏感。尽管在水性电解质中，改变电解质组成对反应速率的影响已被深入研究，但非水溶剂中电化学环境的影响却鲜为人知。此次研究揭示了有机烷基铵阳离子在非水介质中对催化性能的影响，并构建了一个物理解释模型。通过动力学、光谱学和计算技术的研究结果表明，催化剂表面电场强度对电解质中有机阳离子的分子特性很敏感，这一现象与溶剂、电解质离子强度或电解质阴离子无关。研究结果显示，界面电场强度的变化可归因于阳离子与电极距离的差异。电场强度的改变会影响一氧化碳（CO）的生成速率，因为它改变了动力学相关的 CO2活化步骤的能量学。

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-01-23

• Pt (111)/ 全氟磺酸离聚物界面阳离子 - 电子耦合转移及其对氧还原反应（ORR）动力学的影响：解锁可再生能源电化学装置的关键奥秘

  在全球朝着可再生能源转变的进程中，聚合物电解质和电极之间的电化学界面，对电化学装置起着核心作用。研究显示，Nafion 中磺酸盐在 Pt (111) 上的吸附和解吸包含不同的基本步骤，其中解吸是通过阳离子 - 电子耦合转移进行的。吸附的磺酸盐不仅会占据部分表面 Pt 位点，更重要的是会产生另外两种表面吸附物，即 OHNafion和 ONafion，它们分别与裸 Pt (111) 上吸附的 OH 和 O 展现出不同的动力学特性。Nafion 中磺酸根基团的吸附对 Pt 上氧还原反应（ORR）活性的影响，无法用现有的热力学描述符来解释。Nafion 覆盖的 Pt (111) 上 ORR 活性降低，

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-01-23

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