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12月5日自然杂志精选

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来源: 作者: 2019-05-16 21:01:17

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《自然》封面

M2毒蕈碱乙酰胆碱受体发生的变构

包括Class B和Class F家族成员在内的很多“G蛋白耦合受体”(GPCRs)的结构现在已经有了,但人们对它们从失活状态向活性状态的转变却知之甚少。在这项研究中,作者解决了人类“M2毒蕈碱乙酰胆碱受体”在只与激动剂“Iperoxo”结合在一起和与LY(一个正向变构调理物)相结合的活性状态下的X射线晶体结构。这些结构显示,被激活的M2受体有一个极小的“正构结合点”,LY正“坐”在该激动剂的上面。作者还注意到,在M2受体的失活构形中构成变构点的区域太大,不能与LY结合。这意味着,在LY能够结合到该变构点上前,这个细胞外区域需要收缩(通过与高亲和性激动剂来实现)。这一GPCR是心血管功能、认知和痛觉的生理控制所必需的,而且因为变构点在序列和结构中没有“正构结合点”那末保守,所以作者希望与变构点结合的配体能够被转变成只与五个乙酰胆碱受体亚型之一选择性相互作用的药物。

一个γ射线暴源最初发出的光

2012年3月8日,NASA的Swift卫星辨认出了γ射线暴源GRB120308A,最初是作为持续了大约100秒的一个γ射线脉冲识别出的。基于LaPalma的“利物浦望远镜”(对Swift的发现自动作出反应)识别出了光学余辉,并且能够在爆发最初的关键几分钟内对偏振光的演化进行跟踪。发表在这篇论文中的这些结果对一次γ射线暴源爆发中喷射出的物质喷射流的物理性质提供了迄今最严格的约束条件。

一个TRP离子通道在开启和闭合状态下的结构

“瞬时受体电位”(TRP)通道是一系列物理和化学刺激的传感器。在两篇相关联论文的第一篇中,Maofu Liao 等人获得了大鼠TRPV1(辣椒素受体——辣椒素是辣椒中的辛辣成份)在一个“封闭”状态下的高分辨率低温电子显微镜结构。该结构总体上与电压门控的离子通道的结构相当相似,但有TRP通道特有的几个结构特点。在第二篇论文中,Erhu Cao等人发表了大鼠TRPV1在一种肽神经毒素存在时和在辣椒素存在时的结构,从而提供了该通道激活状态的结构。对闭合和开启状态下的结构所作的比较显示,TRPV1有一个独特的双门通道激活机制。

遗传变异和物种形成

本文作者通过果蝇重组近交系来研究“上位效应”(等位基因之间的非加和性相互作用)在影响种群适应性中所起作用这个问题。他们发现,驱动生殖分离的原材料是同时在物种内分离的,未必需要独立产生的、被地理上的分离所固定的不相容突变的出现。这一发现对物种构成遗传学有重要意义,同时它也表明“上位效应”是普遍存在的,但可能常常未被检测到。

新生儿为何易发生感染

在出身后最初几个星期,婴儿非常容易发生传播性感染。这类脆弱性通常被归因于新生儿免疫细胞的内在缺点,但这项研究提出的证据表明,主体防御系统事实上被新生儿环境内的主动免疫抑制削弱了。Sing Sing Way及同事发现,在新生小鼠中,一种表达“精氨酸酶-2”的CD71+红血球亚型抑制系统免疫细胞激活,从而针对有可能被新生小鼠突然接触到的共生细菌的菌落构成触发的有害炎症提供保护。一样是这种抑制也有不好的结果:对感染的抵抗力也被下降了。

Nras细胞获得进一步突变机会的手段

Nras致癌基因在一些形式的骨髓增生疾病和白血病的病情发展的早期常常发生突变。现在,Sean Morrison及同事在一个小鼠模型中发现,造血干细胞中Nras的激活会产生一个“双模效应”:增加一些细胞中发生细胞分裂的可能性,但在其他细胞中却会降低这种可能性。这使得该单一白血病前突变在克隆上扩大分裂更为迅速的细胞类群,同时也促进分裂速度较慢细胞的长时间自我更新。

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胞命运的控制

这项研究表明,棕色脂肪组织中含量较高的一种名为(EHMT1)的酶是控制棕色脂肪细胞命运的PRDM16转录复合物的一个必要成份。棕色脂肪细胞中EHMT1的丢失导致棕色脂肪特点的丧失,在活体中通过肌肉选择性基因启动子的“Histone 3 Lys 9”的脱甲基化诱导肌肉分化。相比之下,EHMT1表达通过使PRDM16蛋白稳定来打开棕色脂肪细胞“洗浴城”争相上马,越缺水越要跻身“浴都”?
中的生热基因程序。将EHMT1从脂肪中删除,会减少由BAT介导的适应性热生成,造成肥胖和胰岛素抗性。

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