作者:田天 来源:中国科学报 发布时间:2013-2-25 8:04:09
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2月14日《自然》杂志精选

 
G-蛋白耦合受体比较分析
 
了解 “G-蛋白耦合受体” (GPCRs)的构形状态近年来一直是一个被研究很多的领域。GPCRs是膜蛋白,是一系列细胞外信号的传感器,其中包括光子、离子、小有机分子,甚至还包括完整的蛋白。已知药物中大约三分之一以GPCRs为目标,其中包括用来治疗心脏病、哮喘和偏头痛的小分子药物。这篇文章报告了对所有已知高分辨率GPCR结构所作的一个系统性分析,为了解不同GPCR构形的分子决定因素提供了见解。了解这些膜蛋白在分子层面上怎样发挥功能,应能帮助具有亚型选择性的、高度有效的治疗药物的开发。
 
具有疾病防治潜力的自吞噬诱导因子
 
自吞噬是消除细胞中受损蛋白和细胞器的一个必要降解通道,也保护细胞不被包括病毒在内的各种不同病原体感染。在这项研究中,Beth Levine及其同事获得了一种可渗透到细胞中的肽,名为 “Tat-beclin 1”,是从被称为 “beclin 1”的一种必要的自吞噬蛋白的一部分获得的。这种肽在哺乳动物细胞中和活体小鼠中是自吞噬作用的一个强效诱导因子,能有效清除包括 “Chikungunya 病毒”、西尼罗病毒和HIV-1在内的几种病毒。Tat-beclin 1肽结合到“与高尔基体有关的植物发病机理相关蛋白-1” (GAPR-1)上,后者起自吞噬的一个负调控因子的作用。这些结果表明,这一来自“beclin 1”的自吞噬诱导肽具有防止和治疗一系列人类疾病的潜力。
 
科学家发现实用混合型量子系统
 
在量子信息技术这一新兴领域,今后要取得的进展预计涉及将不同类型的量子系统结合起来,以掌控不同的自由度。按照这种精神,这篇论文描述了将一个记忆元件(它有长寿命的量子态)和一个量子界面(它提供容易的读出)结合起来的一个固态系统的构建。这一点是通过将一个以“超导transmon量子位”形式存在的人造“二能级原子”耦合到两个不同的共振腔(一个微波共振腔和一个纳米机械共振腔)上实现的。在所得到的混合型器件中,低频声子腔存储来自量子位的量子信息,电微波共振腔与外部世界通信。
 
活性基底神经节细胞的神经成像
 
关于基底神经节(参与运动控制的脑区域)的功能组织的主流观点是,有两个截然不同、相互对立的神经回路,它们分别促进运动和抑制运动。Costa及其同事研究出通过光纤监测脑中深部特定细胞类型活性的一个新的活体方法,并用该方法对自由行动的啮齿类动物这两个通道中的活性进行了监测。他们发现,这两个通道不是抑制活性,而是在运动被启动之前就处于活动状态。这个发现向有关基底神经节功能的经典观点提出了挑战,并且还有可能帮助了解帕金森氏症等疾病中运动症状的起源。
 
光对发育中的眼睛至关重要
 
在发育中的眼睛中,随着视网膜脉管系统的形成,为玻璃体周围透明的玻璃膜提供血液的血管就会退化。这个过程在临床上是重要的,因为血管过度生长是早产儿失明的一个主要原因。出乎意料的是,这项研究发现,光参与了组织结构的这一主要变化。Richard Lang及其同事发现,光刺激小鼠发育中的玻璃体脉管系统的退化,通过光感受器“黑视素”发挥作用。在没有光或没有“黑视素”时, “脉管内皮生长因子A”被上调,导致异常视网膜血管生成。人眼发育是否也涉及到同样过程还有待确定。
 
抗糖尿病药物是“胰增血糖素”的对抗剂
 
高血糖是胰岛素抗性(胰岛素不能抑制肝脏的葡萄糖输出)的一个普遍后果。双胍类药物如“苯乙双胍”和“二甲双胍”经常被用来降低过高的葡萄糖,比如说用于Ⅱ型糖尿病患者。此前,“二甲双胍”被认为是通过激活由AMP激活的蛋白激酶来降糖的,但这项研究表明,它对抗“胰增血糖素”的作用。双胍增加细胞内AMP和相关核苷酸的水平,从而抑制“胰增血糖素”激活腺苷酸环化酶的能力。这导致 “环AMP”和 “蛋白激酶A”(后者阻断对于维持来自肝细胞的葡萄糖输出来说很重要的基质的磷酸化)的活性降低。这项工作表明,“胰增血糖素”的对抗剂可能有抗糖尿病潜力。
 
酵母蛋白的完整质谱参考图
 
关于一个系统内各组成部分的完整“金本位”参考图,对某个领域的研究人员来说是有价值的资源。这篇论文发布了这样一种资源,即芽殖酵母的一个完整质谱参考图。该图有两个版本:一个用于由发现驱动的(短枪型)蛋白组测定;另一个用于由假设驱动的(定向型)蛋白组测定。它们将支持用现代蛋白组技术进行的大多数研究工作。这些参考图实质上为任何样品中每种酵母蛋白的检测和量化提供了一组具有高度针对性的分析方法,它们的价值在这项研究中通过对“蛋白定量性状位点”所作的一个分析得到了演示。
 
(田天/编译,更多信息请访问www.naturechina.com/st
 
《中国科学报》 (2013-02-25 第2版 国际)
 
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