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蛋白质结构预测工具AlphaFold2 帮助揭示促癌蛋白MAGEA4的结合机制
黑色素瘤抗原基因(MAGE)家族在人类中由40多种蛋白质组成，健康状况下其中大多数只存在于睾丸中。然而，在许多癌症中，这些蛋白质出现在通常不表达的组织中，含量很高，被认为在促进癌症进展中发挥作用。欧洲分子生物学实验室(EMBL)格勒诺布尔的Bhogaraju小组的研究人员对这些蛋白质如何结合它们的目标有了新的见解。这一发现可能有助于开发针对化疗或放疗耐药癌症的药物。该研究结果发表在《EMBO杂志》上。EMBL Grenoble的Bhogaraju小组与海德堡EMBL的Hennig小组合作，使用DeepMind旗下的蛋白质结构预测工具AlphaFold2深入地分析了蛋白质MAGEA4和RAD18
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又是GLP-1！重新利用糖尿病药物治疗抑郁症
最近，抑郁症的代谢方面已经成为许多研究的焦点。一些代谢紊乱，如肥胖和糖尿病，是抑郁症的主要危险因素。抗糖尿病药物在治疗神经系统疾病中的成功应用表明，类似的药物也可能对抑郁症有有益的作用。新的动物研究表明，糖尿病药物dulaglutide是一种胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)受体激动剂，可以减轻抑郁症的症状。这些发现为理解杜拉鲁肽的抗抑郁作用提供了一个新的视角，并可能导致杜拉鲁肽作为一种潜在的治疗抑郁症的策略。由河北医科大学和河北总医院的研究人员开展的这项新研究发表在《大脑与行为》杂志上，题为“杜拉鲁肽治疗逆转慢性轻度应激小鼠的抑郁样行为和海马代谢组稳态”。杜拉鲁肽是一种用于治疗2型糖尿病的药
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纤维的形成使癌细胞对谷氨酰胺上瘾
根据康奈尔大学研究人员领导的一项新研究，阻断纤维的形成——促进癌症活动的多酶结构——可能提供控制癌细胞增殖的新方法。谷氨酰胺酶，形成这些纤维的酶，帮助将谷氨酰胺转化为谷氨酸，从而引发一系列更长的反应，为癌细胞的生长提供能量。“谷氨酰胺酶对癌细胞的生存很重要，但也提供了必要的构建块，使它们能够突破肿瘤并转移，”Richard Cerione说，他是化学和化学生物学系(艺术与科学学院)的杰出艺术与科学教授，也是分子医学系(兽医学院)的教授，他领导了这项研究，发表在《Nature Communications》上。合著者包括博士生Shi Feng, Cody Aplin和Tien Nguyen以及研
来源：Nature Communications
时间：2024-03-07
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揭开青春的秘密:雷帕霉素重新定义衰老
防止随着年龄增长而增加的促炎因子。雷帕霉素是一种通常用于癌症治疗和器官移植后护理的药物，已被发现可以延长实验动物的寿命和健康寿命。了解雷帕霉素如何延长寿命是很重要的，因为它有助于防止不必要的副作用。“我们知道雷帕霉素通过两种机制延长寿命:增加自噬和降低一种名为S6K的蛋白质的活性。研究表明，S6K基因改变的鼠寿命更长。但S6K延长寿命的机制尚不清楚，”该研究的合著者Sebastian Grönke说。由于内溶酶体，老年人的免疫功能更好研究人员能够证明S6K活性的改变会影响内溶酶体。它们在细胞中分解物质，并在调节各种细胞过程(如炎症反应)中发挥重要作用。该研究的第一作者Pingze Z
来源：Nature Aging
时间：2024-03-07
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具有不同寻常细胞生物学特性的微藻
在单细胞海藻物种中，哪些分子过程会导致有害的藻华?由德国奥尔登堡大学微生物学家Ralf Rabus教授领导的研究小组首次使用先进的显微镜和蛋白质组学方法，对全球广泛分布的鞭毛类物种proorocentrum cordatum的不同寻常的细胞生物学进行了详细分析。正如研究小组在科学杂志《植物生理学》上所报告的那样，这些微生物的光合作用过程以一种不寻常的结构组织起来，这可能有助于它们更好地适应海洋中不断变化的光线条件。这项研究的结果可能会使人们更好地了解有害藻华的发生率，由于气候变化，这种现象可能会变得越来越频繁。鞭毛虫是海洋和淡水生态系统中的重要生物。这些单细胞生物构成了自由生活的浮游植物的很大
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继镰状细胞病后，《PNAS》探讨遗传性肺病和视力丧失的基因治疗方法
研究被称为脂质纳米颗粒的微小药物载体的研究人员已经开发出一种能够到达肺部和眼睛的新型材料，这是基因治疗遗传性疾病(如囊性纤维化和遗传性视力丧失)的重要一步。这项由俄勒冈州立大学药学院的Gaurav Sahay和Yulia Eygeris以及俄勒冈健康与科学大学的Renee Ryals领导的研究结果今天发表在《美国国家科学院院刊》上。不像其他类型的脂质纳米颗粒倾向于在肝脏中积聚，这项研究中基于化合物thiophene的脂质纳米颗粒能够导航到肺和视网膜的组织，在那里它们提供治疗有效载荷。研究人员将这些新的脂质称为硫代脂质。通过使用动物模型，该合作证明了利用脂质纳米颗粒中的硫代脂质递送信使RNA (
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《Nature Neuroscience》大脑如何从麻醉中醒来？
在全身麻醉苏醒时，神经细胞会过度活跃。根据梅奥诊所发表在《Nature Neuroscience》上的一项研究，作为中枢神经系统抵御伤害的第一道防线的细胞也在帮助大脑从麻醉中醒来方面发挥作用。这一发现有助于为解决麻醉后并发症的创新方法铺平道路。麻醉结束后，超过三分之一的患者会出现极度嗜睡或过度活跃的症状，这种副作用被称为谵妄。梅奥的研究人员发现，大脑中一种叫做小胶质细胞的特殊免疫细胞可以保护神经元免受麻醉后遗症的影响，从而唤醒大脑。“这是我们第一次看到小胶质细胞通过物理参与大脑回路来增强和促进神经元活动，”梅奥诊所神经科学家、该研究的资深作者Long-Jun Wu说。研究人员观察到小胶质细胞楔
来源：Nature Neuroscience
时间：2024-03-06
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感染导致的“低铁”可能是引发长COVID的关键因素
新研究发现，由于SARS-CoV-2感染，血液中铁含量和身体调节这种重要营养素的能力出现问题，可能是长COVID的关键触发因素。这一发现不仅指出了预防或治疗这种疾病的可能方法，而且可以帮助解释为什么在许多病毒后疾病和慢性炎症中也常见到与长COVID相似的症状。尽管估计数据差异很大，但感染SARS-CoV-2的人中有多达十分之三的人可能会继续发展为长COVID，其症状包括疲劳、呼吸短促、肌肉疼痛以及记忆和注意力问题(“脑雾”)。根据英国国家统计局的数据，截至2023年3月，仅英国就有190万人自我报告患上了长COVID。在COVID-19大流行开始后不久，剑桥大学的研究人员开始招募病毒检测呈阳性
来源：Nature Immunology
时间：2024-03-06
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Cell：在原子水平上发现了光合作用的秘密
在原子水平上发现了光合作用的秘密，为了解这种在10亿多年前使地球变绿的植物的超级力量提供了重要的新视角。约翰英纳斯中心的研究人员使用了一种称为冷冻电镜的先进显微镜方法来探索光合作用蛋白是如何产生的。这项发表在《细胞》杂志上的研究提供了一个模型和资源，刺激该领域进一步的基础发现，并有助于开发更有弹性的作物的长期目标。该论文的合著者、研究组组长Michael Webster博士说:“叶绿体基因的转录是制造光合作用蛋白的基本步骤，光合作用蛋白为植物提供生长所需的能量。我们希望通过更好地了解这一过程(在详细的分子水平上)，我们将帮助研究人员开发出具有更强大光合作用的植物。”“这项工作最重要的成果是创造
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科学-转化医学：通过Alu元件和机器学习来检测癌症
Alu元件是灵长类动物特有且重要的重复序列，与癌细胞有着不同程度的关联。然而，由于重复性带来的技术挑战，它的生物标志物潜力往往被忽视。约翰霍普金斯大学的研究人员近日开发出一种机器学习方法来分析人体内的Alu元件。这篇题为“Machine learning to detect the SINEs of cancer”的论文发表在《Science Translational Medicine》杂志上。研究表明，Alu元件可能蕴含着重要信息，可提高早期癌症检测的可能性。Alu重复序列是基因组中短分散重复序列（SINE）家族中的一员，约有50万份拷贝，每份拷贝长度约为300 bp。不过，无论癌症在何处
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Nature最新研究表明，一类新的抗病毒药物可以对抗SARS-CoV-2
阿尔伯塔大学的一个研究小组发现了一类新的药物，有可能在未来的病毒爆发中预防或治疗感染。在本周发表在《自然》杂志上的这篇论文中，研究小组报告说，SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒）激活细胞中的一条途径，阻止过氧化物酶体和干扰素的产生，这是正常免疫反应的关键部分。该团队成功地测试了一种新的抗病毒药物，这种药物可以刺激干扰素的产生，从而扭转这种影响。该研究的第一作者、医学和牙科学院细胞生物学教授Tom Hobman解释说，干扰素通过关闭被感染的细胞来阻止被感染的细胞产生更多的病毒，这通常会导致细胞死亡，然后作用于周围的细胞，防止它们被感染。这篇论文建立在他的团队早期的研究基础上，该研究
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scSNV-seq技术揭示了癌症和阿尔茨海默病等疾病的遗传驱动因素
科学家们已经开发出一种新的筛选工具，以揭示遗传变化如何影响基因活性，并可能导致癌症、自身免疫、神经变性和心血管疾病等疾病。这个新工具可以在一个实验中对基因研究发现的数千个DNA突变进行调查，指导先进诊断和治疗的发展。这项名为scSNV-seq的技术使研究人员能够快速评估以前从未筛选过的细胞中数千种遗传变化的影响，并直接将这些变化与这些细胞的运作方式联系起来。这提供了一个全面的视角，研究人员可以从中找出导致疾病的突变。这将为开发靶向治疗提供重要的见解。在发表在《Genome Biology》杂志上的这项新研究中，来自Wellcome Sanger研究所的研究人员及其在Open Targets和E
来源：Genome Biology
时间：2024-03-06
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新方法彻底改变了清醒小鼠的体内脑成像
人类的大脑有数十亿个神经元。它们协同工作，使认知和复杂行为等高级大脑功能得以实现。为了研究这些高阶大脑功能，了解神经活动如何在不同的大脑区域协调是很重要的。尽管功能性磁共振成像(fMRI)等技术能够提供对大脑活动的深入了解，但它们只能显示给定时间和区域的大量信息。双光子显微镜涉及使用颅窗是产生高分辨率图像的强大工具，但传统的颅窗很小，使得同时研究远端大脑区域变得困难。现在，由生命和生命系统探索研究中心(ExCELLS)和国家生理科学研究所(NIPS)领导的研究小组推出了一种新的活体脑成像方法，可以大规模和长期观察清醒小鼠的神经元结构和活动。这种方法被称为“纳米片结合光固化树脂”(NIRE)方法
来源：Communications Biology
时间：2024-03-06
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《PNAS》生命起源建模:“RNA世界”的新证据
查尔斯·达尔文将进化描述为“带有修正的下降”。遗传信息以DNA序列的形式被复制并从一代传给下一代。但这个过程也必须有一定的灵活性，允许基因随着时间的推移出现轻微的变异，并向种群中引入新的特征。但这一切是怎么开始的呢?在细胞、蛋白质和DNA出现之前很久的生命起源中，类似的进化能否在更简单的尺度上发生?20世纪60年代，包括索尔克大学研究员莱斯利·奥格尔(Leslie Orgel)在内的科学家们提出，生命始于“RNA世界”，这是一个假设的时代，在这个时代，小而细的RNA分子统治着早期的地球，并建立了达尔文进化论的动力学。索尔克研究所的一项新研究为生命的起源提供了新的见解，提供了支持RNA世界假说的
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Science Advances新培养系统发现，早期人类胚胎中细胞拥挤程度影响细胞身份决定
新的培养系统发现，早期人类胚胎中细胞拥挤程度影响细胞身份决定研究重点:该研究所与Wellcome-MRC剑桥干细胞研究所合作开发了一种细胞培养系统，可以根据细胞密度将人类多能干细胞分化为羊膜外胚层和表面外胚层。羊膜外胚层形成羊膜，包裹并保护胚胎。相反，表面外胚层产生身体外表面的组织，如表皮、头发和指甲。这些不同的胚胎组织在表达模式和信号需求方面彼此相似，但其相似性的生物学意义尚未被理解。利用新的培养方法，研究了羊膜外胚层与表面外胚层的发育关系。单细胞RNA测序分析表明，从表面外胚层到羊膜外胚层的顺序分化受细胞密度的影响。这项研究提供了胚胎和胚胎外人类发育如何在原肠胚形成周围协调的综合理解。这也
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现在能将皮肤细胞转化为肢体细胞
在一项合作研究中，来自九州大学和哈佛医学院的研究人员已经确定了一种蛋白质，这种蛋白质可以将成纤维细胞(皮肤和结缔组织中最常见的细胞)转化或“重新编程”成纤维细胞，使其具有与肢体祖细胞相似的特性。研究人员的研究结果发表在《Developmental Cell》杂志上，增强了我们对肢体发育的理解，并为未来的再生治疗奠定了基础。在全球范围内，近6000万人患有肢体丧失。截肢可能是由于肿瘤、感染和出生缺陷等各种医疗条件造成的，也可能是由于工业事故、交通事故和地震等自然灾害造成的创伤。肢体受伤的人通常依赖于合成材料和金属假肢，但许多研究人员正在研究肢体发育的过程，目的是将再生疗法或自然组织替代作为一种潜
来源：Developmental Cell
时间：2024-03-06
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《Nature》预防阿尔茨海默病和帕金森病的关键
研究结果可能为解决阿尔茨海默氏症和其他各种神经系统疾病的创新策略铺平道路。睡眠中有一个悖论。它表面上的宁静与大脑的繁忙活动并存。夜是静的，但大脑远未休眠。在睡眠期间，脑细胞会产生电脉冲，这些脉冲会累积成有节奏的波——这是脑细胞功能增强的标志。但是为什么我们休息的时候大脑是活跃的呢?慢脑电波与宁静、清爽的睡眠有关。现在，圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们发现，脑电波有助于在睡眠时将大脑中的废物排出体外。单个神经细胞协调产生有节奏的波，推动液体通过致密的脑组织，在此过程中冲洗脑组织。“这些神经元是微型泵。同步的神经活动推动了流体流动和大脑碎片的清除，”第一作者、病理与免疫学系博士后研究员
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大脑增强:每天补充纤维在短短12周内提高老年人的认知能力
每天补充纤维可以增强老年人的大脑功能，而不会影响肌肉力量，这是一种简单的饮食补充，有望在早期战斗阿尔茨海默氏症的迹象。每天补充纤维仅在12周内就能改善60多岁老人的大脑功能。这项由伦敦国王学院生命过程与人口科学学院的研究人员最近发表在《Nature Communications》上的研究表明，这种简单而廉价的饮食添加物可以提高与阿尔茨海默病早期症状相关的记忆测试的表现。然而，在此期间，益生元补充剂胰岛素和FOS被发现对肌肉力量没有影响。第一作者Mary Ni Lochlainn博士说：“我们很高兴能在短短12周内看到这些变化。这对增强老龄化人口的大脑健康和记忆力有着巨大的希望。解开肠脑轴的秘密
来源：Nature Communications
时间：2024-03-06
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从羊水中分离胎儿细胞 培养类器官 研究罕见病
类器官是一种三维(3D)模型，能够在体外提供患者组织的一些生物学和病理生理特征。自体类器官可以从人胚胎干细胞或诱导多能干细胞中获得。通常从活组织检查中提取的成熟细胞，经过培养和重编程成为诱导多能干细胞，可以分化成任何类型的细胞。现在已经通过类器官研究了许多组织类型，包括大脑、心脏和视网膜。类器官被用来模拟组织的功能和对药物和疾病的反应。但以这种方式模拟胎儿组织仍然具有挑战性，因为研究人员获得必要细胞的途径有限——组织特异性胎儿干细胞的分离和初级类器官的衍生仅限于从终止妊娠中获得的样本，通常仅限于妊娠早期，阻碍了胎儿发育和先天性疾病的产前调查、限制了产前建模、诊断和再生医学的使用。2020年在英
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新发现的蛋白质可以阻止DNA的三次复制
这是DNA复制过程中的一种自然的“抗失败”机制，迄今为止尚不为人知。每次细胞分裂时，DNA分子都会被复制。如果DNA不是被复制一次，而是被复制几次，即三倍甚至四倍，癌症的可能性就会增加。新发现的抗失效系统依靠一种叫做RAD51的蛋白质来防止已经被复制的DNA再次被复制。每次细胞分裂时，它的DNA都会被复制，这样两个子细胞就和它们的亲本细胞具有相同的遗传物质。这意味着人体内每天会发生数百万次生化奇迹:DNA分子的复制。这是一项由特定蛋白质执行的高精度工作，包括防止可能导致癌症等疾病的潜在错误的系统。西班牙国家癌症研究中心(CNIO) DNA复制小组的研究人员刚刚发现了其中一种抗衰竭系统，该小组由
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