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Science 一周论文导读

时间: 2019年07月15日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校: 紫苏 山村水郭 咖喱 邓卓 棒冰 制版:阿金 封面设计:访冬 生物学 Biology The heme-regulated inhibitor is a cytosolic sensor of protein misfolding that controls innate immune signaling 血红素调节抑制剂



审校: 紫苏 山村水郭 咖喱 邓卓 棒冰

制版:阿金

封面设计:访冬


生物学

Biology


The heme-regulated inhibitor is a cytosolic sensor of protein misfolding that controls innate immune signaling

血红素调节抑制剂是蛋白质错误折叠的细胞溶质传感器,控制先天免疫信号传导


(导读 王思菲)本研究发现eIF2α激酶HRI通过真核启动因子eIF2α、转录因子ATF4及热休克蛋白HSPB8,控制NOD1信号体折叠及激活。HRI/eIF2α信号轴是固有免疫蛋白NOD2、MAVS及TRIF的关键下游信号,但非MyD88或STING依赖通路所必须。形成微丝的α-突触核蛋白激活HRI依赖反应,提示HRI通路可能限制寡聚体形成。这是一种新的细胞质未折叠蛋白反应(cUPR),其对固有免疫信号传导至关重要,与UPR的PERK /eIF2α/ HSPA5轴功能性同源。[论文详细息]



A glycine-specific N-degron pathway mediates the quality control of protein N-myristoylation

甘氨酸特异性N- degron途径介导蛋白质N-豆蔻酰化的质量控制


(导读 过泽远)蛋白质N端的残基通过N-端降解因子通路(N-degron pathway)影响着蛋白质的稳定性。我们通过使用人类N-端的稳定性数据揭示了N-degron通路的多个特征。除了揭示UBR E3连接酶扩展特性,我们还揭示了两种Cullin-RING E3连接酶复合物,二者都以冗余方式靶向N端甘氨酸。此外,本文还发现ZYG11B和ZER1参与了N –十八烷基化蛋白的质量控制。因此,一种甘氨酸独有的N-degron通路能调控后生动物的蛋白体的稳定性。[相关报道:系统性揭示蛋白降解N端规则]



Structured spike series specify gene expression patterns for olfactory circuit formation

嗅觉回路形成过程中的基因表达模式由结构化的脉冲峰序列定义


(导读 刘奇)表达同一嗅觉受体的嗅觉神经细胞的轴突会聚集在一起,形成嗅小球。本研究在小鼠中发现,表达同一嗅觉受体的神经细胞中,会产生具有相同时间模式的活动脉冲,该脉冲导致特定轴突分类分子的特异性表达,从而调节轴突分离和嗅小球的形成。该研究揭示了神经活动时间模式在嗅觉地图生成中的指导作用。[相关报道:具有类似放电特征的神经元在嗅觉图中是互连的]



RNA-guided DNA insertion with CRISPR-associated transposases

通过CRISPR相关转座酶进行RNA引导的DNA插入


图片来源:Phys.org


(导读 郭怿暄)利用CRISPR-Cas核酸酶准确靶向插入DNA依然具有很大挑战。本研究从蓝藻Scytonema hofmanni中发现一种CRISPR相关转座酶(ShCAST)由Tn7样转座酶亚基和V-K类CRISPR效应子(Cas12k)组成。ShCAST可通过在前间隔序列下游60-66碱基对处单向插入DNA片段来催化RNA引导的DNA转座。在没有正向选择时ShCAST可在大肠杆菌基因组靶点整合DNA概率达80%。这一发现扩充了现有CRISPR-Cas系统功能多样性并使准确DNA插入成为可能。[相关报道:张锋团队最新Science:CRISPR升级!利用“跳跃基因”精确插入DNA片段]



A COPII subunit acts with an autophagy receptor to target endoplasmic reticulum for degradation

COPII亚基与自噬受体相互作用,从而靶向并降解内质网


(导读 王思菲)Lst1-Sec23复合物帮助蛋白质进入由内质网(ER)运向高尔基体的囊泡。本研究发现了该复合物的另一种功能。能够引发压力反应的自噬受体 Atg40高表达时,Lst1-Sec23会与Atg40在ER上结合,并激活ER-phagy途径,将ER打包进入自噬小体,从而减少易聚集蛋白质在内质网上的积累。Lst1的此种功能可能在哺乳动物中保守。[论文详细信息]



Proton uptake mechanism in bacteriorhodopsin captured by serial synchrotron crystallography

利用同步加速串行晶体学捕捉细菌视紫红质中的质子摄取机制


(导读 郭怿暄) 结构的动态变化对蛋白功能至关重要。本研究利用同步加速串行晶体学技术观测了细菌视紫红质上光驱动质子泵200毫秒的结构变化。光激活后的前5ms出现与质子释放相关的结构变化。10-15ms细胞质一侧出现较大的结构重排,亮氨酸-93和苯丙氨酸-219的旋转打开疏水屏障,使得连接胞内天冬氨酸-96和席夫碱的水链形成。这为膜质子泵提供了下一周期所需的质子。[论文详细信息]



Conserved N-terminal cysteine dioxygenases transduce responses to hypoxia in animals and plants

保守N末端半胱氨酸双加氧酶介导动植物的缺氧应答


(导读 陈欣桐)本文对生物体的缺氧应答进行研究:在人细胞中发现了一种对低氧有高亲和力的N末端半胱氨酸双加氧酶(亦被称作2-氨基乙硫醇双加氧酶(ADO)),通过控制G蛋白信号调节因子RGS4/5 N末端降解因子的底物,调控蛋白质控氧稳定性,且其催化过程与植物中半胱氨酸氧化酶相关。这为更好的理解和靶向治疗缺氧提供了方向。[论文详细信息]


物理学

Physics


Matrix Fourier optics enables a compact full-Stokes polarization camera

基于矩阵傅里叶光学的紧凑型全斯托克斯偏振相机


图片来源:Edgy Labs


(导读 阿金)到目前为止的光学研究成果已经能够让光偏振在空间中发生变化。本研究展示一种矩阵傅里叶光学系统,可用来并设计超表面光栅,并由此实现一种紧凑型全斯托克斯偏振相机。这种可进行单次拍摄的偏振相机不要求活动部件,也不需要标准偏振光学,有望为机器视觉、遥感等偏振成像提供新方法。[论文详细信息]



Direct mapping of curve-crossing dynamics in IBr by attosecond transient absorption spectroscopy

用阿秒级瞬态吸收光谱对IBr中的曲线交叉动力学进行直接成像


(导读 阿金)光激发分子的电子特性会在能级回避交叉点和锥形交叉点处快速改变。本研究使用阿秒级瞬态吸收光谱直接对一溴化碘(IBr)中电子和原子核之间的耦合相互作用进行成像。通过与理论模拟的直接比较,明确确定了B/Y能级回避交叉点和双光子并发解离过程中与绝热和传热通道相关的吸收特征。研究结果证明了能级回避交叉点处价电子具有快速切换的特征。[论文详细信息]


生态学

Ecology


The global tree restoration potential

全球树木恢复潜力


(导读 刘奇)森林恢复仍是缓解气候变化最有效的策略之一。本研究绘制了全球潜在森林覆盖图,发现在现在的气候下除现有植被区,另有9亿公顷可能的树冠覆盖区,可储存205亿吨碳。但若持续当前气候发展轨迹,其到2050年可能会缩小约2.23亿公顷。研究凸显出全球森林恢复是迄今最有效的气候变化解决方案,强调可通过全球森林恢复缓解气候变化,但迫切需要行动。[相关报道:一万亿棵树]



The great Atlantic Sargassum belt

大西洋马尾藻带


(导读 过泽远)2011年以来,人们在卫星图像中观测到周期性出现在大西洋的马尾藻带(GASB)。2018年6月,约8850千米的GASB带含有超过2000万吨的海藻生物量。马尾藻带在2011年的大幅增加的缘由能是亚马逊河前些年流量过大,但在2011年之后的海平面上升和年际变化似乎是由西非冬季的上升流和亚马逊河春夏流量所造成的,表明了周期性马尾藻带的爆发可能会成为新的常态。[论文详细信息]


其他


【Materials-材料】Large plasticity in magnesium mediated by pyramidal dislocations

镁锥面位错介导的高塑性变形


(导读吴娜)结构材料轻质镁合金在提高能效等方面大受欢迎。但其有限的延展性阻碍了广泛应用。本论文用原位透射电子显微镜进行力学测试,发现合金中的<c +a>位错可通过锥型面滑移产生高塑性变形,而且亚微米尺寸的镁样品表现出的高塑性远超其他块体材料。因此表明,通常带来高应力的小尺度晶粒可激活锥面位错滑移来使合金具备高强度和高塑性。[论文详细信息]



【Social Science-社科】Civic honesty around the globe

全球公民诚实度


(导读吴娜)公民诚信对社会资本和经济发展至关重要,但往往与物质私利相冲突。本文在全球40个国家的355个城市进行了实地实验,在公立和私立机构上交了17000多只丢失的钱包,里面装有不同数量的钱。在几乎所有的国家,钱包里钱越多,公民越可能归还。可能的解释为对利他主义的考虑和对自己是小偷的厌恶都随着不诚实带来的物质利益而增加。[相关报道:他们弄丢了 17000 多个钱包,就为搞清楚一件事]



【Anthropology-人类学】Ancient DNA reveals a multistep spread of the first herders into sub-Saharan Africa

古DNA揭示了第一批牧民进入撒哈拉以南非洲的多阶段传播


图片来源:Phys.org


(导读吴娜)本论文展示了涉及石器时代、田园新石器时代(PN)及铁器时代41个个体的全基因组数据。研究结果支持多阶段的模型:与东北非洲的相关的人群与东非的掠夺者混合成多个游牧群体,包括基因同质PN群体,而铁器时代东北非洲和西非相关的人群发生混合。这些发现支持食品生产者多次迁移,而非与掠夺者的最低限度混合。[相关报道:第一批牧者是以多个阶段进入撒哈拉以南非洲的]