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Science：迄今为止发现的最大蛋白质会产生藻类毒素
加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的科学家们在试图解开海藻如何产生化学复杂毒素的过程中，发现了迄今为止在生物学中发现的最大蛋白质。这揭示了藻类进化出的制造复杂毒素的生物机制，也揭示了以前未知的化学物质组装策略，可能开启新药物和新材料的开发。研究人员在研究一种名为Prymnesium parvum的藻类如何产生毒素时发现了这种蛋白质，他们将其命名为PKZILLA-1，这种毒素是导致大量鱼类死亡的原因。“这是蛋白质界的珠穆朗玛峰，这扩大了我们对生物学能力的认识。”文章通讯作者Bradley Moore说。PKZILLA-1比之前的记录保持者titin大25%，titin存在于人体肌肉中，长度
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Nature Methods：研究人员开发人工智能模型，预测蛋白质- DNA结合的准确性
南加州大学的研究人员开发了一种新的人工智能模型，并发表在《自然方法》杂志上，该模型可以准确预测不同类型蛋白质的不同蛋白质如何与DNA结合，这一技术进步有望减少开发新药和其他医学治疗所需的时间。该工具被称为结合特异性深度预测器(DeepPBS)，是一种几何深度学习模型，旨在从蛋白质- dna复合物结构中预测蛋白质- dna结合特异性。DeepPBS允许科学家和研究人员将蛋白质- dna复合物的数据结构输入到在线计算工具中。蛋白质- DNA复合物的结构包含通常与单个DNA序列结合的蛋白质。为了理解基因调控，重要的是能够获得蛋白质与任何DNA序列或基因组区域的结合特异性，”南加州大学多恩塞夫文理学院
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Cap-QuIC:一种早期发现神经退行性疾病的新的视觉诊断技术
明尼苏达大学的研究人员开发了一种新的视觉诊断技术，可用于推进神经退行性疾病如帕金森病的早期检测，以及检测影响动物的类似疾病，包括鹿的慢性消耗性疾病。这项研究发表在《Nature》杂志出版的同行评议科学期刊《npj Biosensing》上。帕金森氏症的特点是错误折叠的α -突触核蛋白在大脑神经细胞中积聚。这种疾病影响全世界数百万人，但是早期诊断和治疗存在挑战——现今大多数诊断来自于在疾病晚期在临床环境中对一个人的外部症状的观察——这些症状通常在疾病的相对晚期表现出来，因此限制了潜在的治疗应用。早期诊断依赖于脆弱和昂贵的检测设备，这限制了在发展中国家的可及性。明尼苏达大学的研究人员提出了Capi
来源：news-medical
时间：2024-08-10
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《自然评论癌症》：环状RNA——癌症研究的新前沿
揭示环状rna (circRNAs)在癌症生物学中的复杂性，使科学家们处于癌症诊断和治疗的革命性突破的尖端。弗林德斯大学(Flinders University)发表在世界顶级癌症期刊之一《自然评论癌症》(Nature Reviews Cancer)上的一项新研究预测，在未来5-10年内，环状rna在改善癌症治疗和患者预后方面具有巨大潜力。“在过去的十年里，对环状RNA的研究已经成为一个重要的研究领域，揭示了这些独特的RNA分子在癌症生物学中发挥的关键作用，”弗林德斯大学教授西蒙·康恩说，他是弗林德斯健康与医学研究所(FHMRI)癌症实验室环状RNA的负责人。“通过了解环状rna在癌症每个阶段
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血清素摄取调节室管膜瘤的生长
神经元在脑肿瘤的生长和发展中起作用吗?圣裘德儿童研究医院和贝勒医学院的科学家们有证据表明，对于儿童室管膜瘤来说，它们确实如此。由于缺乏对肿瘤微环境的了解，目前尚无针对室管膜瘤的靶向治疗方法。通过利用最近开发的小鼠模型，科学家们探索了室管膜瘤细胞与周围神经元之间的相互作用。他们发现，特定神经元子集的过度激活对肿瘤细胞增殖有不同的影响。肿瘤微环境中血清素的增加促进肿瘤生长。研究结果发表在今天的《自然》杂志上。 研究表明室管膜瘤细胞吸收血清素并将其沉积在染色质上，从而确保促进肿瘤生长的基因保持活性。随后，抑制这一过程随后阻断了肿瘤的生长。确定肿瘤进展和肿瘤-神经元相互作用之间的直接联系，为
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Nature：核糖体在蛋白质折叠中的作用比想象的大
伦敦大学学院的科学家们在《Nature》杂志上发表的论文中描述了核糖体在细胞中折叠新蛋白质过程中所起的新作用。核糖体是细胞中专门用于蛋白质合成的分子机器，它通过一次拼凑一个氨基酸构建块来制造生命中所有的蛋白质。在合成过程中，这些新生的蛋白质在与母体核糖体结合的同时试图折叠，这被称为共翻译蛋白质折叠。了解蛋白质折叠是如何发生的仍然是科学家面临的一个关键挑战，而这种共翻译折叠提供了一种方法，使细胞确保安全有效地生产和组装处于功能天然状态的新蛋白质。折叠失败或异常折叠与大量毁灭性疾病有关。由于对蛋白质折叠的大多数理解来自于分离多肽在散装溶液中的实验室实验(不是专门在核糖体上)，事实证明很难调和核糖体
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Nature：SARS-CoV-2一部分蛋白质与人类蛋白质SNX8非常相似
St. Jude儿童研究医院的科学家们已经确定了SARS-CoV-2蛋白与儿童多系统炎症综合征(MIS-C)发病之间的联系。MIS-C是一种以全身广泛炎症为特征的儿科疾病。新发现描述了一个分子模仿的案例，其中来自SARS-CoV-2的一部分蛋白质与人类蛋白质SNX8非常相似，混淆免疫系统并引发炎症。研究结果今天发表在《自然》杂志上。 研究人员发现，SARS-CoV-2核衣壳(N)蛋白的一个区域与SNX8(一种主要在免疫细胞中表达的蛋白质)具有高序列和免疫原性相似性。因此，对N起反应的人体免疫系统将SNX8误认为入侵者并引发炎症反应。了解这种模仿机制，参与其中的免疫系统元素，以及为什么
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Science子刊：气味能让我们肠道细胞中的线粒体做好对抗细菌感染的准备！
许多生物对致命病原体的气味反应是条件反射性地避开它们。但加州大学伯克利分校最近的一项研究表明，秀丽隐杆线虫也会对致病菌的气味做出反应，它会让肠道细胞做好准备，以抵御潜在的攻击。与人类一样，线虫的肠道是致病细菌的常见目标。线虫的反应是破坏含有铁的细胞器，即产生细胞能量的线粒体，以保护这种关键元素不受偷铁细菌的侵害。铁是细胞中许多酶促反应的关键催化剂，尤其是人体能量货币ATP(三磷酸腺苷)的生成。该研究的资深作者、加州大学伯克利分校分子和细胞生物学教授、霍华德·休斯医学研究所(HHMI)研究员Andrew Dillin说，秀丽隐杆线虫对微生物产生的气味产生的这种保护性反应表明，包括哺乳动物在内的其
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改变认知：可卡因与多巴胺的“沟通桥梁”
你可能听说过多巴胺。这种物质也被称为“感觉良好的激素”。可卡因等药物会导致大脑中多巴胺的激增。正常情况下，大脑中有一种叫做多巴胺转运蛋白(DAT)的蛋白质有助于调节多巴胺水平，防止大脑认为每次经历都是愉快的。然而，当受到可卡因的影响时，大脑无法调节多巴胺的水平。以前，研究人员并不知道可卡因如何影响大脑中不同的转运蛋白，但哥本哈根大学的一项新研究改变了这一点。“我们已经了解了可卡因是如何与多巴胺转运蛋白结合的，多巴胺转运蛋白是一种负责调节大脑中多巴胺水平的蛋白质。我们所做的是描述多巴胺转运体的结构，这让我们从分子水平上了解它是如何被可卡因抑制的，”博士生Jeppe Cederholm Niels
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改变游戏规则：一种无创工具可以利用超声波测量特定大脑区域的基因表达
改变或阻止大脑中缺陷基因表达的能力可能被用作对抗神经退行性疾病的强大治疗手段。然而，活体大脑的分子基础在很大程度上仍然是不可接近的，阻碍了这些有希望的治疗方法的进展。现有的探测大脑的方法并不能完全胜任这项任务。从多个基因记录分子信息的最有效的方法是活组织检查，一种侵入性的，高风险的程序。今天发表在《科学进展》上的一项研究描述了莱斯大学生物工程师Jerzy Szablowski实验室开发的一项新技术，该技术可能会改变基于大脑的基因治疗的游戏规则。这种新的非侵入性工具被称为“通过超声波恢复标记物”(REMIS)，可以测量特定大脑区域的基因治疗或内源性基因的表达。“我们测量基因表达的能力有限，这对基
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PNAS：一种小分子恢复了阿尔茨海默病模型小鼠的认知和记忆
在一项新的研究中，一种由加州大学洛杉矶分校健康研究人员鉴定和合成的分子被证明可以通过有效地启动大脑的记忆回路来恢复患有阿尔茨海默病症状的老鼠的认知功能。研究作者说，如果证明对人类有类似的效果，那么这种候选化合物在阿尔茨海默病的治疗中将是新颖的，因为它具有恢复记忆和认知能力的能力。该研究的主要作者、加州大学洛杉矶分校健康中心的神经学和生理学教授伊斯特万·莫迪博士说:“在市场上或实验中，确实没有任何类似的东西能起到这种作用。”这种名为DDL-920的分子与fda最近批准的治疗阿尔茨海默病的药物(如lecanemab和aducanumab)的作用不同，后者可以清除积聚在阿尔茨海默病患者大脑中的有害斑
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科学家发现植物如何做出生死抉择的奥秘
密歇根州立大学的研究人员发现了两种蛋白质，它们共同作用，决定了植物中面临某些压力的细胞的命运。具有讽刺意味的是，最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的这一发现的一个关键发现，是在项目负责人准备减压的时候做出的。博士后研究员Noelia Pastor-Cantizano在乘公共汽车去机场，准备度假的时候，决定分享她一天前参与收集的一个有希望的结果。“我不想等上十天再回来寄。”Pastor-Cantizano说，她当时在密歇根州立大学doe植物研究实验室(PRL)的Brandizzi实验室工作。“这就是我当时记得的，我在想，‘我现在可以放松了，至少一个星期。’”P
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打破35年来主流观点：树突棘头直径可以预测老年人的记忆
在人的一生中，记忆力会不同程度地衰退，使老年人丧失回忆个人经历的能力。这个渐进的、几乎不可避免的过程长期以来一直被假设为自然在大脑神经元衰老时从突触的关键组成部分树突棘中移除的结果。伯明翰阿拉巴马大学和伊利诺斯州芝加哥拉什大学医学中心的研究人员发表在《科学进展》杂志上的一项研究提供了证据，证明对过去生活经历的保存是由老年突触的质量而不是数量来维持的。“这是一个范例的打破，35年来，主流的教条是记忆衰退主要是由树突棘的丧失介导的，树突棘是突触的替代品。当我们从40岁到85岁的时候，树突棘和突触会自然消失，这是完全正常的。随着年龄的增长，这种自然的丧失会导致认知敏锐度的下降。然而，我们证明，即使存
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Nature子刊突破性研究揭示了唐氏综合症不同的分子和免疫亚型
科罗拉多大学安舒茨医学院琳达·克瑞尼克唐氏综合症研究所(克瑞尼克研究所)的研究人员在《自然通讯》上发表了一项新研究，报告了一项重大突破。这项研究是正在进行的Crnic研究所人类三体项目的一部分，它确定了唐氏综合症患者不同的分子和免疫亚型，为这种疾病的临床管理提供了新的见解，可能会导致个性化的医学方法。Crnic研究所的研究小组分析了21号染色体上编码的基因的表达，这条染色体在唐氏综合症患者中是三倍的，在人类三体项目的数百名研究参与者中，发现了个体之间基因过度表达的独特模式。通过采用先进的机器学习算法，研究人员将可变的21号染色体基因过表达模式与唐氏综合症患者的三个不同的分子和免疫亚群相匹配。这
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加州理工学院团队开发了第一种持续测量真实血压的无创方法
加州理工学院的一个多学科研究小组解决了一个存在了几十年的问题，他们找到了一种无创、连续测量身体任何部位血压的方法，几乎不会对患者造成干扰。一种基于新技术的设备有望在家庭、医院甚至资源有限的偏远地区实现更好的生命体征监测。 这项新的专利技术被称为共振测声仪，它使用声波轻轻刺激动脉的共振，然后使用超声波成像来测量动脉的共振频率，从而达到真正的血压测量。在一项小型临床研究中，该设备给患者的皮肤带来轻微的嗡嗡声，产生的结果类似于使用标准护理血压袖带获得的结果。 “我们最终得到了一种能够测量绝对血压的设备，不仅是我们习惯从血压袖带中得到的收缩压和舒张压数字，而且是完整的波形，有了这个
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揭秘APE1:DNA单链断裂直接激活ATM信号的新发现
一组基因组科学家和DNA损伤反应专家的新研究为了解目前在癌症治疗临床试验中受到限制的蛋白质的功能开辟了新的领域。由北卡罗来纳大学夏洛特分校Yan实验室的Haichao Zhao博士领导的这项新研究显示了DNA单链断裂(SSBs)如何诱导ATM介导的信号传导以进行DNA损伤修复-阐明了ssb诱导的ATM激酶的独特机制，并揭示了APE1功能的重要意义。在今天发表在《自然通讯》上的这项新研究中，研究人员展示了他们使用基于质粒的SSB结构来检测APE1在DNA损伤反应(DDR)信号通路中的关键作用。在其他发现中，该出版物详细说明了SSB在ATR之前诱导ATM激活，在DNA试图进行修复时暂时阻止细胞周期
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METRNL蛋白在癌症进展中起关键作用
根据约翰霍普金斯大学医学院、约翰霍普金斯金梅尔癌症中心的研究人员进行的一项新研究，肿瘤微环境中的一种叫做流星蛋白样(METRNL)的蛋白质会消耗T细胞的能量，从而严重限制它们对抗癌症的能力。找到阻断METRNL信号对肿瘤浸润性T细胞影响的方法，可能会让这些免疫细胞重新获得消除肿瘤所需的能量。关于这项工作的报告于2024年8月6日发表在《Immunity》杂志上。METRNL在之前的医学文献中已被描述过;最初的作用是在脂肪细胞的线粒体(能量工厂)上戳洞，让它们产生热量，从而起到保暖或锻炼动物(和人)的作用。然而，该研究的主要作者、约翰霍普金斯大学神经外科助理教授Christopher Jacks
来源：Immunity
时间：2024-08-09
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《自然通讯》50篇最佳论文之一：真菌是如何逃避抗真菌治疗的
每年，威胁生命的侵袭性真菌感染折磨着全球200多万人。即使患者接受治疗，这些感染的死亡率也很高。烟曲霉(Aspergillus fumigatus)是免疫系统受到抑制的人群中侵袭性真菌感染的最常见原因，每年在世界范围内造成约10万人死亡。治疗失败和真菌对现有药物的耐药性导致治疗效果不佳。由密歇根州立大学的研究人员领导的一项新的多机构研究描述了真菌如何适应重组其细胞壁，有效地挫败了当前的抗真菌药物。这一新信息为设计更有效的抗真菌药物提供了机会。研究结果发表在7月31日的《自然通讯》杂志上。“为了改善使用和开发新的抗真菌药物，我们需要了解目标，”密歇根州立大学化学系Carl H. Brubaker
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两项新研究介绍了一种人工智能系统，模拟空间的“数字双胞胎”
研究ChatGPT等大型人工智能模型的研究人员有大量的互联网文本、照片和视频来训练系统。但训练物理机器的机器人专家面临着障碍:机器人数据非常昂贵，而且因为没有大量的机器人在世界各地漫游，所以根本没有足够的数据可以让它们在动态环境中表现良好，比如在人们的家中。一些研究人员已经转向模拟来训练机器人。然而，即使是这一过程，通常也需要一名平面设计师或工程师，既费力又昂贵。华盛顿大学研究人员的两项新研究介绍了人工智能系统，该系统使用视频或照片来创建模拟，可以训练机器人在真实环境中发挥作用。这将大大降低训练机器人在复杂环境中工作的成本。在第一项研究中，用户用智能手机快速扫描空间以记录其几何形状。这个名为R
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肝癌干细胞与免疫细胞在肿瘤微环境中的相互作用
肝癌干细胞(CSCs)和肿瘤微环境(TME)内免疫细胞之间的复杂动力学是肝癌进展的核心。这些相互作用对于产生免疫抑制环境至关重要，从而显著影响对免疫治疗的反应。肝CSCs负责肿瘤的起始、转移、治疗抵抗和复发，表现出异质性，并以各种表面标记物为特征，这些标记物有助于其干性和转移潜力。肝CSCs的起源是多方面的，理论认为它们可能来自肝干/祖细胞、成熟肝细胞或非CSCs的重编程。已鉴定的标记物，如CD133、CD90、CD44和EpCAM，为了解肝csc的不同特征提供了见解，这些特征对其维持和免疫逃逸至关重要。包括Wnt/β-catenin、NOTCH和IL-6/STAT3在内的信号通路是肝CSCs
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