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(lái)自NADH的兩個(gè)電子向“泛醌”的轉(zhuǎn)移，啟動(dòng)細(xì)胞用來(lái)合成ATP的過(guò)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(jiǎn)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(wú)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(shí)驗(yàn)表明，這種酶催化從NADH向兩個(gè)“泛醌”結(jié)合點(diǎn)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(gè)瞬態(tài)復(fù)合物及第二個(gè)“泛醌”點(diǎn)。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(gè)潛在的治療藥物，這篇文章所報(bào)告的數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)用于制藥方面的Ndi1蛋白時(shí)可能會(huì)有價(jià)值。（Link to Letter p. 478）

    與上皮屏障被破壞相關(guān)的腫瘤生長(zhǎng)

    Nature 491 （2012年11月8日）

    利用一個(gè)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(shí)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(huì)激發(fā)一個(gè)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(gè)早期后果，這能促使形成一個(gè)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(guò)程

    Nature 490 （2012年10月18日）

    DNA損傷的存在會(huì)使加長(zhǎng)RNA聚合酶的過(guò)程停止，以使轉(zhuǎn)錄能夠恢復(fù)，一個(gè)被稱為“轉(zhuǎn)錄耦合的修復(fù)”的過(guò)程被啟動(dòng)。這個(gè)過(guò)程涉及一個(gè)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(xiàng)研究利用一個(gè)單分子方法來(lái)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(gè)階段促進(jìn)聚合酶分離：它先是驅(qū)動(dòng)“轉(zhuǎn)錄泡”的部分坍縮，形成一個(gè)長(zhǎng)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(lái)，將其恢復(fù)到正常的B-形式。因此，這些實(shí)驗(yàn)揭示了“轉(zhuǎn)錄耦合的修復(fù)”的啟動(dòng)的普遍動(dòng)力特征，它們應(yīng)能為在活體中了解這一過(guò)程提供一個(gè)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(gè)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(dòng)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(jí)大國(guó)曾經(jīng)相繼主導(dǎo)世界科學(xué)，其中法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)都曾有其輝煌的時(shí)期。今天，很多國(guó)家（尤其是中國(guó)、巴西和韓國(guó)）在科學(xué)研究中居重要地位。研究人員的流動(dòng)性比過(guò)去大多了，他們能夠在世界各地尋求研究經(jīng)費(fèi)和研究設(shè)施，而超國(guó)家協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的形成正在改變著國(guó)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(dòng)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(shì)將怎樣發(fā)展。（Link to Introduction p. 325）

    HIV疫苗臨床效果試驗(yàn)

    Nature 490 （2012年10月18日）

    涉及超過(guò)16,000志愿者的一項(xiàng)重大臨床試驗(yàn)（被稱為RV144試驗(yàn)），測(cè)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(duì)HIV-1感染31%有效，針對(duì)HIV-1的抗體包裹著與感染風(fēng)險(xiǎn)逆相關(guān)的“可變環(huán)-1和2 （V1/V2）”域。Rolland等人對(duì)RV144試驗(yàn)參加者的突破性感染做了遺傳分析，識(shí)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(gè)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(lái)疫苗的一個(gè)可能目標(biāo)。（Link to Letter p. 417; News & Views p. 350）

    止痛的一個(gè)另類通道

    Nature 490 （2012年10月25日）

    這篇論文報(bào)告了從非洲黑色“曼巴蛇”分離出的能夠通過(guò)對(duì)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(duì)小鼠沒(méi)有毒性，并且不會(huì)誘導(dǎo)耐藥性或呼吸困難。它們的效應(yīng)與以前識(shí)別出的阻斷ASIC通道的動(dòng)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(lái)還受到復(fù)雜育種方法的影響。在“豬基因組測(cè)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(duì)野豬和家豬基因組所做的對(duì)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(jué)中所涉及的基因的迅速演化。本文作者識(shí)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(duì)內(nèi)生豬逆轉(zhuǎn)錄酶病毒做了詳細(xì)的分析，這對(duì)于豬在異種移植中的可能應(yīng)用來(lái)說(shuō)是有重要意義的必備知識(shí)。（Link to Article p. 393）

    讓蛋白折疊變得簡(jiǎn)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(dú)特結(jié)構(gòu)時(shí)，盡管可能會(huì)出現(xiàn)很多從能量角度來(lái)說(shuō)對(duì)其不利的、非理想的特征（比如說(shuō)糾結(jié)在一起的螺旋體、緊繃的環(huán)和被埋沒(méi)的極性基），它們也會(huì)這么做。這些特征在蛋白中出現(xiàn)是由于對(duì)生物功能的演化選擇，或是由于中性偏移。在這項(xiàng)研究中，作者介紹了設(shè)計(jì)理想蛋白結(jié)構(gòu)的一個(gè)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(jì)出的蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。他們總結(jié)出將二級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白與蛋白的三級(jí)主題關(guān)聯(lián)起來(lái)的一套簡(jiǎn)單“規(guī)則”，并用這些規(guī)則來(lái)設(shè)計(jì)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(jì)原理和方法將讓研究人員能夠?yàn)橄乱淮嗽旃δ艿鞍自O(shè)計(jì)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(duì)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(guò)不透明的、散射光的多層結(jié)構(gòu)來(lái)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(gè)重要的能力。幾個(gè)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(gè)探測(cè)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(guò)一個(gè)散射介質(zhì)時(shí)所產(chǎn)生的有斑點(diǎn)的強(qiáng)度圖案中的關(guān)聯(lián)性。對(duì)被散射層掩蓋的微米尺度的熒光目標(biāo)，可以通過(guò)在激光的幾個(gè)不同入射角度測(cè)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(diǎn)圖案分開(kāi)）來(lái)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(gè)不透明屏幕之間的一個(gè)復(fù)雜生物樣本的詳細(xì)圖像。（Link to Letter p. 232; News & Views p. 197）