《自然》

代谢型GABAB受体结构获解析

近日，美国斯坦福大学医学院Georgios Skiniotis及其研究小组解析出代谢型GABAB受体的结构。该研究近日在线发表于《自然》。

研究人员解析了异源二聚体和同源二聚体全长GABAB受体的结构。通过细胞信号分析和原子模拟的补充，该结构揭示了GABAB细胞外环2（ECL2）的关键作用，即将衔接区域通过细胞外配体结合域连接至跨膜区。此外，这两个GABAB亚基的ECL2都与占据跨膜结构域的细胞外一半的磷脂亲水头部结合并相互作用，从而在配体结合和与G蛋白结合的受体核心之间提供潜在的关键联系。这些结果提供了一个起始框架，可用于破译由GABAB二聚体介导的信号转导的机械模式，并对针对这些受体的药物设计具有重要意义。

据悉，GABA（γ-氨基丁酸）对代谢型GABAB受体的刺激导致神经传递的长期抑制，而神经传递对大脑生理至关重要。GABAB属于G蛋白偶联受体的C家族，其作为二聚体起作用，通过异源三聚G蛋白的结合和激活将突触神经递质信号传递到细胞反应中。然而，GABAB作为专门的异二聚体的功能是独特的，其中激动剂结合和G蛋白活化发生在不同的亚基上。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2469-4

科学家揭示目标序列定位过程中DNA表面探索和操纵子脱靶效应

瑞典乌普萨拉大学Sebastian Deindl和Johan Elf小组合作揭示了DNA序列定位过程中DNA表面探索和操纵子脱靶效应。这一研究成果近日在线发表于《自然》。

研究人员通过共振能量转移和荧光相关性测量相结合的方法表征了单个lac阻遏物（LacI）分子在一维阶段DNA寻找过程是如何定位于DNA表面的。为了在微秒级跟踪滑动LacI分子的旋转，研究人员使用了实时单分子共聚焦激光跟踪结合荧光相关光谱（SMCT-FCS）的方法。荧光信号的波动是通过旋转耦合滑动精确揭示的，其中LacI每转横穿大约40个碱基对（bp）。这个距离大大超过了DNA 10.5 bp螺旋的节距，表明滑动蛋白经常跳出DNA凹槽，这将导致目标序列的频繁脱靶。

使用单分子荧光共振能量转移（smFRET）研究人员直接观察到这种脱靶效应。对smFRET和SMCT-FCS数据的组合分析显示，LacI每200-700μs跳一个或两个凹槽（10-20 bp）。该研究数据表明滑动过程中需要速度和精度之间的平衡：非特异性蛋白质与DNA间的弱相互作用是操纵子脱靶的基础，但也可以加快滑动速度。研究人员预期SMCT-FCS可在毫秒级的时间尺度内监测旋转扩散，同时以毫秒的分辨率跟踪单个分子；该方法将适用于许多其他生物相互作用的实时研究，其可将有效观察时间范围提高两个数量级。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2413-7

《科学》

人内侧额叶皮层在记忆选择过程中的作用

美国西达·赛奈医学中心Ueli Rutishauser小组发现通过人内侧额叶皮层（MFC）灵活地招募与记忆有关的选择表征。该研究近日发表于《科学》。

研究人员在受试者基于识别记忆决策和基于分类决策之间切换过程中记录了MFC、杏仁核和海马中单个神经元的活动。通过使用神经活动的不同子空间以及代表当前相关的任务目标，MFC迅速实现了变化任务的需求。需要选择记忆的检索选择性地将MFC神经元相锁定至杏仁核和海马体电位，从而实现记忆的传递。

这些发现揭示了一种灵活而选择性进行记忆检索的机制，并表明基于记忆的选择在需要时优先在额叶皮层中表达。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.aba3313