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细胞中膜蛋白/分泌蛋白转运的关键：从信号识别粒子中识别加速底物释放的因子
真核细胞中，分泌蛋白和膜蛋白的生物发生有两个重要阶段：靶向和易位。几乎所有这些蛋白质都需要被信号识别粒子（SRP）识别、靶向送到内质网（ER）、从内质网SRP中释放出来、才能移交给易位因子进行转运。未从SRP中释放的新生蛋白不能参与成熟所需的转运机制。当一个跨膜结构域（TMD）或可切割信号肽（SP）从核糖体中出现并被信号识别粒子（SRP）识别时，靶向就开始了。成功识别的结果是疏水的跨膜结构域（膜蛋白）或可切割信号肽（分泌蛋白）进入SRP的一个亚基SRP54的M结构域中一个深的、盖着的疏水沟槽中。然后，通过SRP54的GTPase结构域和信号肽的α亚基之间的相互作用，SRP-核糖体复合体被递送到
来源：sciencemag
时间：2024-12-02
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原核细胞的转录和翻译如何并行？mRNA传递到细菌核糖体的分子基础
为了表达蛋白质编码基因，RNA聚合酶将DNA转录成mRNA，核糖体随后将mRNA翻译成蛋白质。在细菌中，转录和翻译同时发生，这使得RNA聚合酶和核糖体能够相互合作。作者使用低温电子显微镜，将“转录RNA聚合酶和核糖体之间的早期相遇，核糖体在新生的mRNA上启动翻译”过程“可视化”。在单分子实验和细胞内交联质谱的支持下，研究显示了这两种机制的不同元素如何合作将核糖体招募到新生的mRNA中。介绍存储在DNA中的遗传信息通过RNA聚合酶（RNAP）转录成信使RNA (mRNA)，并通过核糖体翻译成蛋白质。在原核生物中，一个基因的转录和翻译是同时发生的，而且是接近的。这需要RNAP和核糖体能够协调它们
来源：sciencemag
时间：2024-12-02
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科学家们发现了脂肪细胞中的一种关键机制，可以保护身体免受能量过剩的影响
由Miguel ángel del Pozo Barriuso教授领导的国家心血管研究中心（CNIC）的一个研究小组已经确定了脂肪细胞的一种基本机制，使它们能够安全地扩大以储存能量。这个过程避免了组织损伤，并保护身体免受脂肪分子（脂质）在不适当的地方积聚的毒性影响。该研究结果发表在《自然通讯》杂志上，标志着对代谢性疾病的理解取得了重大进展。此外，这一发现为开发新的治疗策略打开了大门，以对抗与慢性能量过剩有关的疾病，如超重、肥胖、脂肪营养不良、代谢综合征及其严重的心血管和代谢并发症。在以久坐不动的生活方式和高热量饮食为特征的现代社会中，脂肪组织是代谢健康的关键决定因素。脂肪细胞可以扩大，以脂肪的
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Science子刊：一种新的基于mRNA的疗法能够预防玻璃体视网膜疾病引起的失明
Mass Eye and Ear研究人员的一项新的临床前研究表明，一种新的基于mrna的疗法可能能够预防视网膜脱离修复或眼睛创伤性损伤后增殖性玻璃体视网膜病变（PVR）引起的失明和疤痕。目前除了手术之外没有其他治疗PVR的方法，而手术本身具有引起或加重PVR的高风险。他们的研究结果发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上，表明基于mrna的疗法有一天可能会为PVR和其他视网膜疾病患者提供治疗。“这种疗法是第一次在眼内提供基于mrna的治疗，”该研究的共同通讯作者Leo A. Kim博士说。“我们惊喜地发现，我们甚至可以在眼睛内部使用这种方法，
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《科学进展》：基因组中调控序列的结构比以前认为的要复杂得多
基因组中的一些序列会导致基因的开启或关闭。到目前为止，这些基因开关，或所谓的增强子，都被认为在DNA上有自己的位置。因此，不同的增强子相互分离，即使它们控制着相同的基因，并在身体的不同部位开启它。波恩大学和慕尼黑大学最近的一项研究挑战了这一观点。这一发现也很重要，因为基因开关被认为在进化中起着核心作用。这项研究发表在《科学进展》杂志上。植物和动物形态的蓝图被编码在它们的DNA中。但是只有一小部分基因组——哺乳动物中大约2%——包含基因，即制造蛋白质的指令。其余部分主要控制着这些基因在何时何地活跃：它们的转录本产生了多少，以及这些转录本产生了多少蛋白质。其中一些调控序列被称为“增强子”，其工作原
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PNAS研究表明，随着人类进化，大脑发育得更快
一项关于人类大脑进化的新研究发现，现代人、尼安德特人以及我们人类家谱上的其他近亲比早期物种进化出更大的大脑，速度要快得多。这项研究11月26日发表在《美国国家科学院院刊》上，推翻了长期以来关于人类大脑进化的观点。来自雷丁大学、牛津大学和达勒姆大学的科学家们发现，每个古人类物种的大脑大小都是逐渐增加的，而不是在物种之间突然跳跃。该团队收集了迄今为止最大的跨越700万年的古人类化石数据集，并使用先进的计算和统计方法来解释化石记录中的空白。这些创新的方法提供了迄今为止关于大脑大小如何随时间演变的最全面的观点。雷丁大学的克里斯·文迪蒂教授是这项研究的合著者，他说：“这项研究彻底改变了我们对人类大脑进化
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这两个古老的人类亲戚在150万年前相遇
大约150万年前，两个古老的物种在肯尼亚的一个湖边相遇。他们在泥里的脚印被时间冻结，直到2021年才被发现。现在，对这些印痕的分析表明，它们属于直立人，现代人类的祖先，以及更远的近亲波伊塞傍人。这两个人在几小时或几天内穿过了湖区，留下了不同古人类物种在同一地方共存的第一个直接记录。宾夕法尼亚州匹兹堡查塔姆大学的古人类学家Kevin Hatala说：“这是我们第一次拍到这两个物种生活在同一片土地上，可能会相互影响。”这项研究发表在11月28日的《Science》杂志上。这些脚印保存了这些人的细节，包括足弓的高度、脚趾的形状和行走方式。德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的古人类学家Tracy
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人类祖先什么时候开始用两足运动的？
人类进化史上最令人着迷的时期之一是能够两足行走的第一批祖先的出现。了解许多化石物种所使用的运动类型——在地面上直立行走或用手臂的力量从一根树枝爬到另一根树枝——一直是人类化过程研究中最经典的问题之一。现在，发表在《American Journal of Primatology》上的一篇论文为人类进化过程中两足运动是如何以及何时出现的提供了新的见解。Josep M. Potau教授来自巴塞罗那大学（IAUB）医学与健康科学学院和考古研究所的人体解剖学和胚胎学部门，领导了这项研究。来自Gimbernat大学学院的Neus Ciurana是这篇文章的第一作者，其中包括巴利亚多利德大学的团队的参与。这
来源：American Journal of Primatology
时间：2024-12-02
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新模型可以解释自闭症谱系障碍的神经和行为差异
来自耶路撒冷希伯来大学心理学系和Edmond and Lily Safra脑科学中心（ELSC）的研究人员Yuval Hart博士和Oded Wertheimer博士开发了一种新的计算模型来解释自闭症谱系障碍的神经和行为差异。该模型为自闭症谱系障碍患者大脑中的信息处理提供了新的见解，为未来的研究和理解开辟了新的途径。众所周知，与神经正常个体相比，自闭症谱系障碍具有独特的神经和行为特征，但其潜在的计算机制仍然是复杂和多方面的。Hart和Wertheimer博士提出的模型围绕着神经元种群的“动态范围”概念。动态范围是指神经元引起可识别反应的信号范围。简单地说，它反映了神经元对刺激的反应是渐进的还是
来源：The Hebrew University of Jerusalem
时间：2024-12-02
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罕见免疫疾病的新疗法
IgG4相关疾病（IgG4-RD）是一种罕见的自身免疫性疾病。一项由研究小组发表在《新英格兰医学杂志》上的研究发现，药物inebilizumab减少了疾病活动，并有效地预防了耀斑(flares)。因此，这种药物可能是治疗这种疾病的一种很有希望的选择。IgG4相关疾病（IgG4-RD）是一种罕见的疾病，免疫系统攻击身体的各个部位，导致炎症和组织损伤。它会影响胰腺、肝脏和唾液腺等器官，导致它们肿胀，不能正常工作。这项研究由来自世界各地的领先临床科学家组成的研究小组进行，旨在测试一种名为inebilizumab的新药，看看它是否能帮助患有IgG4-RD的人。Inebilizumab是一种靶向并减少B
来源：Karolinska Institutet
时间：2024-12-02
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冬眠的动物会口渴吗？需要喝水吗？
十三纹地松鼠在冬季冬眠期间不喝水，尽管它全身的系统都在迫切需要水。Madeleine Junkins和他的同事们现在表明，松鼠通过减少一组神经元的活动来抑制解渴的需要，这些神经元位于被称为脑室周围器官的高度血管化的大脑结构中，充当着大脑、血液循环和脑脊液之间的特殊连接点。Junkins等人的研究有助于解释为什么一些冬眠的动物在几个月的时间里忽略了寻找水的强大生理动力。在冬眠期间，松鼠在冬眠（不活动和抑制新陈代谢）和间歇觉醒（较高的核心温度和洞穴中的一些运动）之间循环。虽然松鼠在间歇期缺乏水分，并且对一些肾脏和神经系统的信号敏感，以调节体液平衡，但它们对其他激素口渴信号不太敏感。研究人员发现，在
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150万年前人类物种共存的证据
新发现的脚印表明，大约150万年前，至少有两种原始人在肯尼亚图尔卡纳盆地的一个湖泊的泥泞边缘行走，即直立人（Homo erectus）和傍人属（Paranthropus boisei）。 这些脚印在同一沉积层中被发现，表明它们几乎在同一时间被留下，可能是在几小时或几天之内。 这一发现首次提供了直接证据，显示这两个古人类物种在同一地区共存，并且可能有过互动。直立人的脚印与现代人类的相似，而傍人属的脚印则更为平坦，大脚趾与其他脚趾的角度略有不同。 这些脚印的发现对于理解古人类行为和进化具有重要意义，它们提供了古人类在同一环境中如何共存、竞争或划分生态位的线索。 这些脚印的保存状态非常好，提供了关于
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基因治疗中影响重组腺相关病毒(rAAV)载体转导的重要宿主因子:SLC35A1
介绍重组腺相关病毒（rAAV）是基因治疗中递送基因的重要载体，能转导多种细胞类型、非致病性、具有长期表达治疗性基因的潜力。在过去的几年里，基因治疗取得了巨大的成功，美国食品和药物管理局（FDA）批准了六种基于rAAV的药物，全球有350多种基于AAV的基因疗法正在进行临床试验。AAV介导的基因传递的效率依赖于其进入宿主细胞并通过细胞内区室到达细胞核的能力。AAV通过附着于特定的细胞表面聚糖而进入细胞并进一步需要蛋白受体，这决定了不同衣壳的组织亲和性。多种聚糖已被鉴定为AAV载体使用的附着受体。一般来说，根据其聚糖受体的使用，AAV载体可分为三类：1）AAV2、AAV3和AAV13用硫酸肝素蛋白
来源：ASM Journals mBio
时间：2024-11-30
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Science最新研究填补空白：揭示了mRNA传递到核糖体的分子基础
在细胞内，DNA携带着构建蛋白质的遗传密码。为了制造蛋白质，细胞会复制DNA，也就是mRNA。然后，另一种称为核糖体的分子读取mRNA，将其翻译成蛋白质。但这一步一直是一个视觉上的谜：科学家们以前不知道核糖体是如何附着和读取mRNA的。现在，包括密歇根大学（University of Michigan）研究人员在内的一个国际科学家团队，利用先进的显微镜技术，对一种名为RNA聚合酶（RNAP）的酶转录mRNA时，核糖体是如何招募到mRNA上的进行了成像。他们的研究结果发表在《科学》杂志上，研究了细菌的这一过程。“了解核糖体如何捕获或‘招募’信使RNA是接下来的一切的先决条件，比如了解它是如何开始
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《自然人类行为》：人工智能可以比人类专家更好地预测学习结果
由伦敦大学学院（UCL）研究人员领导的一项新研究发现，大型语言模型是一种分析文本的人工智能，可以比人类专家更准确地预测拟议的神经科学研究的结果。发表在《自然人类行为》（Nature Human Behaviour）杂志上的研究结果表明，在大量文本数据集上训练的大型语言模型（llm）可以从科学文献中提炼出模式，使它们能够以超人的精度预测科学成果。研究人员说，这凸显了它们作为加速研究的强大工具的潜力，远远超出了知识检索的范畴。主要作者肯·罗博士（伦敦大学学院心理学与语言科学）说：“自从像ChatGPT这样的生成式人工智能出现以来，很多研究都集中在法学硕士的问答能力上，展示了他们从大量训练数据中总结
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Science：科学家将两种蛋白质粘在一起，促使癌细胞自我毁灭
我们的身体每天通过一种被称为细胞凋亡的细胞剔除和周转的自然过程剥离自己的600亿个细胞。这些细胞——主要是血液细胞和肠道细胞，都被新的细胞所取代，但斯坦福大学医学研究人员开发的一种新方法可能会对癌症治疗产生深远的影响。他们的目标是利用这种细胞死亡的自然方法来诱骗癌细胞进行自我处理。他们的方法是通过人为地将两种蛋白质结合在一起，以一种新的化合物打开一组细胞死亡基因，最终驱动肿瘤细胞开启自己的功能。研究人员发表在《科学》杂志上的一篇论文中描述了他们最新的这种化合物。Gerald Crabtree博士是发育生物学教授，他是在加利福尼亚帕洛阿尔托西部国王山的森林里散步时想到这个想法的。Crabtree
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《Science》发现30年后一种蛋白被鉴定出与大脑发育有关
一种被称为TRiC的分子复合体，帮助蛋白质在我们的细胞中折叠成最终的3D形状。一项新的研究首次将TRiC与人类大脑发育联系起来。1992年，Judith Frydman博士发现了一种分子复合物，它在我们所有的细胞中都有一个重要的作用：正确折叠蛋白质。这种复合体是一种被称为TRiC的“蛋白质伴侣”，它有助于折叠数千种人类蛋白质：后来发现，大约10%的人类蛋白质通过它的桶状结构。所有的动物都有几种不同的蛋白质伴侣，每一种都有自己的工作，帮助细胞内的蛋白质折叠。TRiC与新生蛋白质结合，并将这些氨基酸串塑造成正确的3D结构，使它们能够在细胞中发挥重要功能。Frydman是人文与科学学院的唐纳德·肯尼
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体内细胞重编程使大脑神经元恢复活力：更多的神经元和更强的大脑可塑性
由巴塞罗那大学领导的一项研究描述了如何通过控制细胞重编程周期使小鼠的大脑神经元恢复活力，这有助于恢复一些改变的神经特性和功能。该研究为神经退行性疾病患者的研究开辟了新的视角。在一种创新的方法中，它解决了神经元细胞再生的过程，并强调了所谓的山中因子的作用，山中因子是神经系统中很少研究的逆转衰老的关键蛋白质。该研究发表在《Cell Stem Cell》杂志上，由医学和健康科学学院、神经科学研究所（UBneuro）和UB先进疗法生产和验证中心（CREATIO）、IDIBAPS和神经退行性疾病生物医学研究网络中心（CIBERNED）的神经退行性疾病领域的专家Daniel del Toro和Albert
来源：Cell Stem Cell
时间：2024-11-29
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PNAS：饥饿激素瘦素可以以一种不依赖于瘦素受体的方式指导神经发育
范德比尔特大学医学院基础科学学院的研究人员发现了下丘脑神经回路活动依赖性发展的第一个例子。尽管先前的研究表明，瘦素激素通过瘦素受体直接作用于饥饿神经元，促进神经回路的发育，但将于11月25日发表在《美国科学院院刊》上的研究结果表明，某些不表达瘦素受体的神经元仍然对其活性敏感。这项由分子生理学和生物物理学教授Richard Simerly领导的研究也支持瘦素在参与自主调节和食物摄入的神经回路发育中所起的新作用。他的实验室发现，在出生后神经回路发育的关键时期，抑制饥饿神经元（称为“AgRP”神经元）的活动，可能会对控制能量平衡的回路的结构和功能产生持久的影响。瘦素是一种激素，对成年人来说，它通过提
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线粒体能量关闭不会导致细胞死亡，而是引发炎症
人体细胞在压力下存活或死亡，除其他因素外，还取决于它们的线粒体。弗莱堡大学医学院的科学家们现在已经证明，这些细胞“发电厂”的能量生产突然停止，反而会阻止正常的细胞死亡或所谓的细胞凋亡，而是引发炎症反应。这项研究的结果发表在2024年11月20日的《Immunity》杂志上。该研究的负责人，弗莱堡大学医学中心神经病理学研究所的科学家，也是弗莱堡大学综合生物信号研究中心卓越集群CIBSS成员Olaf Groß教授说：“我们发现线粒体提供了一种决策辅助：它们调节细胞是否经历干净、沉默的凋亡或释放促炎信使物质。这一发现有助于我们更好地理解人体如何在细胞保护和防御机制之间保持平衡。这可能为治疗
来源：Immunity
时间：2024-11-29
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