Nature:11月最受關(guān)注的10篇論文
Ndi1的X-射線晶體結(jié)構(gòu)被確定
Nature 491 （2012年11月15日）
電子傳遞鏈的“復(fù)合物-I”催化來自NADH的兩個電子向“泛醌”的轉(zhuǎn)移，啟動細(xì)胞用來合成ATP的過程。有若干種“單成分II-型NADH脫氫酶”可以起“多亞單元呼吸復(fù)合物-I”的替代物的作用。本文作者確定了從酵母分離出的這些較簡單的NADH脫氫酶（或稱之為Ndi1s）的其中之一的X-射線晶體結(jié)構(gòu)。從無基質(zhì)狀態(tài)、與NADH結(jié)合狀態(tài)、與“泛醌”結(jié)合狀態(tài)和與NADH結(jié)合/與“泛醌”結(jié)合狀態(tài)獲得的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)連同生化實驗表明，這種酶催化從NADH向兩個“泛醌”結(jié)合點中其中之一的電子轉(zhuǎn)移，催化的機(jī)制涉及由FAD形成的一個瞬態(tài)復(fù)合物及第二個“泛醌”點。Ndi1是包括帕金森氏癥在內(nèi)的“復(fù)合物-I”失調(diào)癥中一個潛在的治療藥物，這篇文章所報告的數(shù)據(jù)在設(shè)計用于制藥方面的Ndi1蛋白時可能會有價值。（Link to Letter p. 478）
與上皮屏障被破壞相關(guān)的腫瘤生長
Nature 491 （2012年11月8日）
利用一個結(jié)腸直腸癌小鼠模型，Sergei Grivennikov等人發(fā)現(xiàn)，上皮屏障是在早期階段被破壞的，當(dāng)時腫瘤仍是良性的腺瘤。這種破壞導(dǎo)致身體組織被微生物產(chǎn)物穿透，它們會激發(fā)一個局部炎癥反應(yīng)，涉及由與腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞依次生成白介素（IL）-23和IL-17，從而促進(jìn)腫瘤形成。本文作者提供了人體中功能性蛋白和粘液素的表達(dá)存在缺陷（它表明正常上皮屏障被破壞）以及早期和晚期結(jié)腸直腸癌病灶中IL-23水平升高的證據(jù)。因此，上皮屏障的消失可以是腸道上皮中基因突變的一個早期后果，這能促使形成一個有利于產(chǎn)生腫瘤的炎性微環(huán)境。（Link to Letter p. 254）
重啟DNA聚合酶的兩步過程
Nature 490 （2012年10月18日）
DNA損傷的存在會使加長RNA聚合酶的過程停止，以使轉(zhuǎn)錄能夠恢復(fù)，一個被稱為“轉(zhuǎn)錄耦合的修復(fù)”的過程被啟動。這個過程涉及一個細(xì)菌輔助因子Mfd，它在DNA修復(fù)因子將損傷消除之前促進(jìn)被停止的聚合酶的釋放。這項研究利用一個單分子方法來跟蹤“轉(zhuǎn)錄耦合的修復(fù)”的早期階段。Mfd被發(fā)現(xiàn)分兩個階段促進(jìn)聚合酶分離：它先是驅(qū)動“轉(zhuǎn)錄泡”的部分坍縮，形成一個長壽命的中間體，然后一系列不可逆的步驟將聚合酶從DNA上“擰”下來，將其恢復(fù)到正常的B-形式。因此，這些實驗揭示了“轉(zhuǎn)錄耦合的修復(fù)”的啟動的普遍動力特征，它們應(yīng)能為在活體中了解這一過程提供一個框架。（Link to Letter p. 431）
先天免疫系統(tǒng)中的NLRC4磷酸化
Nature 490 （2012年10月25日）
NOD-樣受體NLRC4起炎性體受體的作用，是先天免疫系統(tǒng)的一個重要部分?，F(xiàn)在，Vishva Dixit及其同事發(fā)現(xiàn)，NLRC4磷酸化是NLRC4炎性體復(fù)合物響應(yīng)于細(xì)菌刺激而發(fā)生的激發(fā)所必需的。NLRC4-磷酸化活動的生物化學(xué)純化及激酶抑制因子的篩選表明，PKCdelta是所涉及的NLRC4激酶。（Link to Letter p. 539）
世界科學(xué)研究的版圖
Nature 490 （2012年10月18日）
一系列超級大國曾經(jīng)相繼主導(dǎo)世界科學(xué)，其中法國、德國、英國和美國都曾有其輝煌的時期。今天，很多國家（尤其是中國、巴西和韓國）在科學(xué)研究中居重要地位。研究人員的流動性比過去大多了，他們能夠在世界各地尋求研究經(jīng)費和研究設(shè)施，而超國家協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的形成正在改變著國家**和資助機(jī)構(gòu)所扮演的角色。本期Nature特刊分析人員和思想的流動是怎樣改變科研工作如何進(jìn)行、在哪里進(jìn)行、如何得到資助的以及當(dāng)前的趨勢將怎樣發(fā)展。（Link to Introduction p. 325）
HIV疫苗臨床效果試驗
Nature 490 （2012年10月18日）
涉及超過16,000志愿者的一項重大臨床試驗（被稱為RV144試驗），測試了兩種疫苗（ALVAC-HIV和AIDSVAX B/E gp120）的組合防止HIV感染的能力及其安全性。該疫苗組合對HIV-1感染31%有效，針對HIV-1的抗體包裹著與感染風(fēng)險逆相關(guān)的“可變環(huán)-1和2 （V1/V2）”域。Rolland等人對RV144試驗參加者的突破性感染做了遺傳分析，識別出了與疫苗誘導(dǎo)的免疫壓力相關(guān)的特征，從而為免疫與保護(hù)之間的因果關(guān)系提供了支持。病毒包膜第二個可變環(huán)的169位置和181位置上的病毒氨基酸變化被發(fā)現(xiàn)與免疫效果關(guān)系最大，是未來疫苗的一個可能目標(biāo)。（Link to Letter p. 417; News & Views p. 350）
止痛的一個另類通道
Nature 490 （2012年10月25日）
這篇論文報告了從非洲黑色“曼巴蛇”分離出的能夠通過對在中樞神經(jīng)或周圍神經(jīng)中所表達(dá)的“酸感應(yīng)通道”（ASIC）的特定亞型的抑制消除疼痛的一組新的肽。被稱為“Mambalgins”的這些肽在止痛上與嗎啡一樣有效，但對小鼠沒有毒性，并且不會誘導(dǎo)耐藥性或呼吸困難。它們的效應(yīng)與以前識別出的阻斷ASIC通道的動物肽相關(guān)的鎮(zhèn)痛作用是不同的，后者涉及腦啡肽系統(tǒng)的激發(fā)。（Link to Letter p. 552）
豬的基因組序列
Nature 491 （2012年11月15日）
家豬是一種重要的家畜，其基因組受到數(shù)千年馴化的影響，后來還受到復(fù)雜育種方法的影響。在“豬基因組測序聯(lián)合體”支持下，本期Nature發(fā)表了一頭雌性“杜洛克豬”的高質(zhì)量基因組序列草稿。對野豬和家豬基因組所做的對比，為了解歐洲和亞洲野豬之間的演化關(guān)系提供了線索，顯示了在免疫反應(yīng)和嗅覺中所涉及的基因的迅速演化。本文作者識別出了很多可能的致病性基因變異，提高了豬作為一種生物醫(yī)學(xué)模型的潛力，并且對內(nèi)生豬逆轉(zhuǎn)錄酶病毒做了詳細(xì)的分析，這對于豬在異種移植中的可能應(yīng)用來說是有重要意義的必備知識。（Link to Article p. 393）
讓蛋白折疊變得簡單的方法
Nature 491 （2012年11月8日）
當(dāng)天然蛋白能夠折疊成具有生物適應(yīng)力的獨特結(jié)構(gòu)時，盡管可能會出現(xiàn)很多從能量角度來說對其不利的、非理想的特征（比如說糾結(jié)在一起的螺旋體、緊繃的環(huán)和被埋沒的極性基），它們也會這么做。這些特征在蛋白中出現(xiàn)是由于對生物功能的演化選擇，或是由于中性偏移。在這項研究中，作者介紹了設(shè)計理想蛋白結(jié)構(gòu)的一個新方法，完全一致的局部和非局部相互作用可以使所設(shè)計出的蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。他們總結(jié)出將二級結(jié)構(gòu)的蛋白與蛋白的三級主題關(guān)聯(lián)起來的一套簡單“規(guī)則”，并用這些規(guī)則來設(shè)計可折疊成更復(fù)雜蛋白結(jié)構(gòu)的序列。這里所介紹的設(shè)計原理和方法將讓研究人員能夠為下一代人造功能蛋白設(shè)計出一系列可靠、穩(wěn)定的蛋白構(gòu)件。（Link to Article p. 222; News & Views p. 204）
對散射光的不透明物體進(jìn)行非入侵性成像的方法
Nature 491 （2012年11月8日）
穿過不透明的、散射光的多層結(jié)構(gòu)來成像，在包括納米技術(shù)和生物科學(xué)在內(nèi)的很多領(lǐng)域都是一個重要的能力。幾個很有希望的方法目前正在研發(fā)當(dāng)中，但它們一般都涉及入侵性程序，如將一個探測器或非線性材料放置在散射層之后。Jacopo Bertolotti等人現(xiàn)在演示了一種非入侵性成像程序，它能夠利用當(dāng)激光穿過一個散射介質(zhì)時所產(chǎn)生的有斑點的強(qiáng)度圖案中的關(guān)聯(lián)性。對被散射層掩蓋的微米尺度的熒光目標(biāo)，可以通過在激光的幾個不同入射角度測量熒光總強(qiáng)度和使用一種迭代算法（它能將目標(biāo)的空間信息和斑點圖案分開）來成像。本文作者成功獲得了藏在散射層之后6毫米的細(xì)胞大小的熒光目標(biāo)以及夾在兩個不透明屏幕之間的一個復(fù)雜生物樣本的詳細(xì)圖像。（Link to Letter p. 232; News & Views p. 197）
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