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叙利亚金黄地鼠:呼吸道合胞病毒(RSV)上呼吸道感染研究的理想新模型
在人类健康的大舞台上,呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)就像一个隐藏在暗处的 “危险分子”,给众多人群带来了健康威胁。RSV 是引发儿童、免疫功能低下人群以及老年人呼吸道感染的主要病原体之一 。虽然 RSV 早在 65 年前就被发现,但直到 2023 年,有效的疫苗才得以批准使用。这漫长的研发历程背后,一个重要的阻碍就是缺乏合适的动物模型。现有的棉鼠、小鼠和雪貂等动物模型,都存在各自的局限性。比如棉鼠感染 RSV 后不会出现临床症状,也不会将病毒传播给接触的动物;雪貂虽然在一定程度上能模拟 RSV 感染,但存在病毒在肺部复制受限等问题 。而且,这些
来源:npj Viruses
时间:2025-01-23
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探秘 HIV-1:CH040 包膜糖蛋白如何平衡抗体抵抗与高效入侵?
艾滋病,这个令人谈之色变的疾病,其幕后 “元凶” 就是人类免疫缺陷病毒 1 型(HIV-1) 。感染 HIV-1 后,人体的 CD4+ T 细胞会逐渐减少,若不加以治疗,大多数感染者会发展成获得性免疫缺陷综合征(AIDS),生命健康受到严重威胁。HIV-1 主要通过黏膜表面传播,在传播过程中,只有部分病毒株能突破黏膜屏障引发新的感染,其中,传播 / 奠基(Transmitted/Founders,T/F)病毒株起着关键作用。HIV-1 包膜糖蛋白(Envelope glycoproteins,Envs)作为病毒表面的唯一蛋白,不仅介导病毒入侵宿主细胞,还是中和抗体的唯一靶标。然而,HIV-1
来源:npj Viruses
时间:2025-01-23
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电休克疗法诱导电场强度与认知及抗抑郁效果的关联研究:优化治疗策略的关键依据
电休克疗法(Electroconvulsive Therapy,ECT)是治疗抑郁症的有效方法,然而它常常伴随着认知方面的副作用。在患者中,由于解剖结构的差异,ECT 诱导的电场(E-field)强度在各个脑区存在显著差异,这或许能够解释认知副作用的个体差异。研究人员对抑郁症患者不同电极放置方式下,脑区电场强度与语言流畅性评分变化(即从 ECT 治疗前到治疗后 1 周的类别流畅性动物评分,作为认知副作用的关键指标)之间的关系展开了研究。其次,他们还探究了脑区电场强度与抑郁治疗效果之间的关系。研究人员利用 T1 磁共振成像技术,对总共 109 名患者进行了电场建模。通过执行线性混合模型,分析了全
来源:Neuropsychopharmacology
时间:2025-01-23
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多基因与粒细胞计数重叠揭示氯氮平代谢及致粒细胞缺乏症新位点,为风险预测奠基
氯氮平(clozapine)是最有效的抗精神病药物,然而,其使用受到血液学不良反应的限制,这些不良反应涉及粒细胞计数减少,可能引发危及生命的粒细胞缺乏症(agranulocytosis)。目前,尚无法预测或预防粒细胞缺乏症的风险,其发病机制也尚不明确,但可能与氯氮平代谢有关。针对氯氮平代谢和氯氮平诱发的粒细胞缺乏症的全基因组关联研究(GWASs)仅识别出少数遗传位点。研究人员利用现有的关于氯氮平代谢(氯氮平与去甲氯氮平比值)和氯氮平诱发的粒细胞缺乏症最大规模的 GWAS 汇总统计数据,应用条件错误发现率(condFDR)方法,通过对粒细胞计数变异进行条件设定来提高遗传发现的效能。为探究共享位点
来源:Neuropsychopharmacology
时间:2025-01-23
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高分辨率原位捕获真核生物核糖体动态:解锁细胞内蛋白功能密码
许多蛋白质复合物在细胞中处于高度动态变化状态,因此,表征它们在细胞内的构象变化对于揭示其功能至关重要。在本研究中,研究人员运用冷冻电镜(cryo - electron microscopy)技术,从酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞薄片中获取了 451,700 个核糖体颗粒,并通过原位单颗粒分析,将 60S 区域的分辨率解析至 2.9Å。通过三维分类,鉴定出 20 多种不同的构象,其分辨率通常高于 4Å。这些构象被用于重建真核生物翻译过程中带有延伸因子(eEFs)的完整延伸循环。研究发现,紧密型的 eEF2 在亚基滚动后锚定在部分旋转的核糖体上,研究人员推测它能稳
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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DARPin 激活 HPV 阳性细胞中 p53:开辟癌症治疗新路径
人乳头瘤病毒(HPV)高危型毒株感染细胞会引发多种上皮组织癌症,全球约 4.5% 的癌症由 HPV 感染所致。肿瘤发生的基础是病毒蛋白 E6 和 E7 使关键细胞调控机制失活。HPV 的 E6 蛋白与细胞 E3 泛素连接酶 E6AP 相互作用,该复合物会结合到 p53 的 DNA 结合结构域,导致 p53 降解。抑制这种相互作用有重新激活 p53 的潜力,进而预防致癌转化。本文描述了一种设计锚蛋白重复蛋白(DARPin)的特性,它能与 HPV E6 蛋白结合到相同位点,从而置换 E3 泛素连接酶,稳定 p53。与 DARPin 相互作用不会影响 p53 与 DNA 的结合,也不影响关键的 MD
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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解析 ENL 与 MOZ 多价结合机制:白血病致病新线索
表观遗传辅因子 ENL(eleven - nineteen - leukemia)和乙酰转移酶 MOZ(monocytic leukemia zinc finger)在转录调控中起着至关重要的作用,并且与侵袭性白血病相关。在此,研究揭示了 ENL 和 MOZ 相互关联的机制基础。基因组分析表明,ENL 和 MOZ 共同占据活跃启动子,且 MOZ 将 ENL 招募至其基因靶点。结构研究显示,ENL 在 MOZ 的内在无序区域(IDR)存在多价组装。ENL 的外端(ET)结构域识别 IDR 中的经典 ET 结合基序,而 ENL 和同源 AF9 的 YEATS 结构域则与由乙酰转移酶 CBP(CRE
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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核糖体A位点与近同源tRNA互作驱动终止密码子通读的分子机制
转移RNA(tRNA)作为核糖体的"分子词典",将mRNA的遗传信息翻译为多肽链。除了这一经典功能,tRNA还参与终止密码子通读(SC-RT)等特殊过程——携带近同源反密码子的tRNA需在解码中心战胜释放因子,阻止翻译终止。有趣的是,并非所有近同源tRNA都能高效引发SC-RT。借助酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和布氏锥虫(Trypanosoma brucei)模型,研究发现:高效SC-RT的关键在于tRNA反密码子茎(AS)与核糖体解码位点蛋白Rps30/eS30、Rps25/eS25形成的精密互作网络。出乎意料的是,AS的长度和结构刚性直接决定了这些互作的强度
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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单分子解析转录激活:SAGA 共激活因子招募动态研究的重要突破
转录激活因子被认为通过 “招募” 共激活因子来促进基因表达,然而 “招募” 这一模糊术语适用于多种动力学模型。为直接分析激活因子与共激活因子相互作用的动态过程,研究人员运用单分子显微镜,对酵母核提取物中的启动子 DNA、转录激活因子以及 Spt–Ada–Gcn5 乙酰转移酶(SAGA)复合物进行成像观察。结果发现,SAGA 在无激活因子的情况下能轻松但短暂地结合无核小体的 DNA,而与染色质的结合主要发生在激活因子存在时。在两种模板上,激活因子都能使 SAGA 的结合速率提高一个数量级,并显著延长结合时间。这些效应反映了其与反式激活结构域的持续相互作用,因为 VP16 或 Rap1 激活结构域
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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探秘 HIV-1 感染细胞的翻译景观:解锁关键基因调控密码
艾滋病,这一全球健康难题,由人类免疫缺陷病毒 1 型(HIV-1)引发。HIV-1 在其生命周期中,如同一个狡猾的 “基因操控者”,运用多种策略调控病毒和宿主基因的表达。然而,尽管科学家们在 HIV-1 研究上投入诸多努力,感染过程中宿主和病毒 mRNA 的全局翻译景观仍迷雾重重。比如,HIV-1 如何确保自身 mRNA 高效翻译,同时又对宿主翻译产生影响?这背后的基因调控机制是怎样的?这些问题亟待解决,也成为了开展此项研究的关键动力。为了揭开这些谜团,来自德国亥姆霍兹感染研究中心(Helmholtz Centre for Infection Research)等机构的研究人员踏上了探索之旅。
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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动态PRC1-CBX8复合体通过多孔染色质凝聚体结构维持染色质可及性新机制
在细胞核这个微观宇宙中,染色质的空间组织如同精密编排的舞蹈,直接影响基因的表达调控。传统观点认为,多梳抑制复合体1(PRC1)通过压缩染色质形成致密结构来抑制基因表达,但这种机械压缩模型始终存在解释缺口——为何在看似"封闭"的染色质区域仍能检测到部分转录因子活动?这个矛盾提示我们可能忽略了染色质高级结构的动态本质。澳大利亚莫纳什大学领衔的国际研究团队在《Nature Structural & Molecular Biology》发表重要成果。研究人员采用冷冻电子断层扫描(cryo-ET)技术,首次解析了PRC1C8(含CBX8亚型的PRC1复合体)诱导的染色质三维结构,意外发现其形成具
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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ELL3 功能缺失与卵母细胞非整倍体及早期流产的关联探秘
摘要:据估计,高达 10% 的女性在其一生中会经历流产。胚胎非整倍体是导致流产、不孕和先天性缺陷的主要原因。在此,研究人员在因胚胎非整倍体而连续发生早期流产的夫妇中,鉴定出编码转录延伸因子的 ELL3 基因的变异。母源 ELL3 基因敲除会导致小鼠卵母细胞非整倍体、生育力下降以及多种胚胎缺陷。从机制上讲,研究发现 ELL3 在减数分裂期间定位于纺锤体,在小鼠和人类卵母细胞中敲低 ELL3 会增加减数分裂纺锤体异常的发生率。ELL3 与 TPX2 协同作用,以确保微管运动蛋白 KIF11 的正常功能。实时成像分析表明,ELL3 对于促进纺锤体组装和驱动染色体运动至关重要。总之,这些研究结果表明,
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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解析人类溶酶体胆固醇信号通路中 LYCHOS(溶酶体胆固醇信号蛋白)的分子架构:解锁胆固醇代谢调控新密码
溶酶体膜蛋白 LYCHOS(lysosomal cholesterol signaling,溶酶体胆固醇信号蛋白)能将胆固醇丰度转化为雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的激活信号。在此,研究人员报道了人类 LYCHOS 2.11Å 的结构,揭示其独特的融合架构,由一个类似 G 蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor,GPCR)的结构域和一个介导同源二聚体组装的转运蛋白结构域组成。NhaA 折叠的转运蛋白含有一个此前未被描述的膜内 Na+口袋。与经典 GPCR 类似,类似 GPCR 的结构域通过腔内环的 “系链拮抗”
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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ERK-USP9X 协同调控胸苷激酶 1(TK1):驱动肿瘤生长的双重机制及潜在治疗靶点
胸苷激酶 1(Thymidine kinase 1,TK1)是 DNA 合成过程中的关键酶,在多种癌症中高表达。然而,其表达升高的潜在机制以及对肿瘤代谢的影响尚不清楚。研究显示,生长因子受体的激活会增强 TK1 的表达。用表皮生长因子或胰岛素样生长因子 1 处理,会诱导细胞外信号调节激酶 1/2(ERK1/2)与 TK1 结合,随后 ERK1/2 使 TK1 的 S13 和 S231 位点磷酸化 。这种修饰会招募泛素羧基末端水解酶 9X(USP9X)来去除 TK1 的泛素化,从而阻止其被蛋白酶体降解。稳定后的 TK1 不仅能增强其依赖酶活性的脱氧胸苷一磷酸(dTMP)生成,为 DNA 合成提供
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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溶酶体GPCR样蛋白LYCHOS中胆固醇结合位点的冷冻电镜解析及其对mTORC1调控机制的启示
胆固醇在调控雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)活性中扮演关键角色,进而影响细胞生长和代谢稳态。溶酶体定位的G蛋白偶联受体样蛋白LYCHOS作为一种新型胆固醇传感器,能够传递胆固醇信号以调节mTORC1功能,但其分子识别机制长期未明。最新冷冻电镜研究成功捕获了LYCHOS与胆固醇分子的复合物结构,展现出两个连续结构域的独特空间排布。通过精细结构解析,不仅阐明这两个结构域的特异性特征,更揭示了它们如何协同完成胆固醇识别过程,为理解溶酶体胆固醇传感机制提供了高分辨率的结构蓝图。
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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探秘丝状肌动蛋白束构建机制:丝状肌动蛋白交联蛋白 Fascin 的纳米尺度奥秘
在微观的细胞世界里,细胞的各种活动都依赖于其内部精细的结构和分子机制。细胞骨架作为细胞的 “脚手架”,对维持细胞形态、促进细胞运动等起着至关重要的作用。其中,丝状肌动蛋白(F-actin)束在管状膜突起,如丝状伪足(filopodia)中大量存在。丝状伪足就像细胞的 “触角”,在细胞迁移、胚胎发育、伤口愈合等过程中发挥着重要作用,比如在细胞迁移时,它能感知外部环境信号并引导细胞移动。然而,在癌症发生发展过程中,丝状伪足却成为癌细胞转移的 “帮凶”,促进癌细胞的侵袭和迁移。丝状肌动蛋白交联蛋白 Fascin 是丝状伪足形成的关键蛋白,它能将 F-actin 交联成束。同时,Fascin 也是癌症
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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异常剪接体中间体的结构解析:揭示pre-mRNA剪接质量控制新机制
在真核生物基因表达过程中,pre-mRNA剪接是一个高度精确的调控环节,其异常会导致约30%的人类遗传疾病。虽然经典剪接体循环的关键步骤已被阐明,但对于错误剪接中间体如何被识别并导向降解途径的结构机制仍属空白。这一科学问题的解答,对理解细胞质量控制机制和开发相关疾病治疗策略具有重要意义。德国海德堡大学欧洲分子生物学实验室(EMBL)的研究团队在《Nature Structural & Molecular Biology》发表重要成果,通过冷冻电镜技术首次解析了裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中两个处于解聚途中的异常剪接体中间体(spBd-I和spBd-II
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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解析小鼠生殖细胞中 X 染色体连锁基因重激活时空特征,揭示表观遗传沉默位点特异性保留意义
随机 X 染色体失活(Random X-chromosome inactivation)是雌性哺乳动物体细胞的一个标志性特征。这种由长链非编码 RNA Xist 介导的表观遗传机制,在早期胚胎中发生,并在整个生命过程中稳定维持。不过,在原始生殖细胞(Primordial germ cell,PGC)发育期间,这种失活状态会消失。研究人员运用单细胞等位基因特异性 RNA 测序(single-cell allele-specific RNA sequencing)和针对发育中小鼠 PGC 的低起始量染色质分析(low-input chromatin profiling)技术,绘制出了 X 连锁基因
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-23
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揭开强迫行为背后的决策奥秘:与选择变异性及不确定下强化学习的关联
强迫行为已被证实与不确定性条件下的可变行为存在关联。然而,以往的研究并未对行为变异性的两个主要来源加以区分:一是随机选择无法使预期奖励最大化的选项(选择变异性,choice variability);二是在根据选择结果更新选项价值的强化学习(reinforcement learning)过程中产生的随机噪声(学习变异性,learning variability)。在本研究中,研究人员运用一种能够分离这两个来源的计算模型,探究了维度强迫性与行为变异性之间的关系。在两个独立的数据集(分别包含 137 名和 123 名参与者)中,研究发现强迫性与选项间更频繁的切换相关,这种切换是由选择变异性的增加所
来源:Nature Mental Health
时间:2025-01-23
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机器学习在创伤后应激障碍(PTSD)研究中的意义:关联理论模型,探索整合风险模型
摘要:近年来,机器学习(ML)技术在创伤后应激障碍(PTSD)预测研究中的应用日益增多。然而,ML 研究结果的临床相关性和可推广性受到质疑,阻碍了临床医生和研究人员对其的应用。在这项系统综述中,研究人员探究了:(1)利用 ML 方法确定的创伤前、创伤期间和创伤后的风险因素,在多大程度上与对该疾病的理论认知相契合;(2)ML 技术是否带来了新的见解;(3)ML 研究结果与以往研究相结合,能否构建一个涵盖预测因子类别及其理论相关性的 PTSD 风险整合模型。研究人员在 PubMed、Web of Science 和 Scopus 数据库中检索了关于 PTSD 风险因素的 ML 研究。纳入标准为明确
来源:Nature Mental Health
时间:2025-01-23