《细胞》

研究揭示泵状光敏感通道蛋白通道传导结构基础

日本东京大学Hideaki E. Kato、美国斯坦福大学Karl Deisseroth等研究人员合作揭示泵状光敏感通道蛋白ChRmine通道传导的结构基础。2月2日，《细胞》杂志在线发表了这项成果。

研究人员报道了ChRmine 2.0 分辨率的冷冻电镜结构，从而揭示了光敏感通道蛋白的非典型结构特征：三聚体组装、一个短的跨膜螺旋、一个扭曲的细胞外环、单体内的大前庭，以及三聚体接口处的开口。研究人员应用这一结构设计了三种适合基础神经科学研究的蛋白质（rsChRmine和hsChRmine，分别实现进一步的红移和高速性能，以及frChRmine，结合更快和更红移的性能）。这些结果阐明了泵类通道光合蛋白的传导和门控，并为进一步在结构指导下创造通道光合蛋白在整个生物学领域的应用指明了方向。

据悉，ChRmine是最近发现的一种类似于泵的阳离子传导光敏感通道蛋白，表现出令人费解的特性（大的光电流、红移光谱和极端的光敏感性），为光遗传学创造了新的机会。ChRmine及其同系物具有离子通道的功能，但从主要序列来看，更接近于离子泵光敏感通道蛋白；该家族的被动通道传导机制一直很神秘。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.01.007

完整HIV病毒Gag格栅上的结构变化和定位

美国华盛顿大学Kelly K. Lee、斯克利普斯研究所Michael B. Zwick等研究人员合作发现，完整HIV病毒上Env的cryo-ET揭示Gag格栅上的结构变化和定位。该研究2月4日在线发表于《细胞》。

研究人员用低温电子断层扫描技术（cryo-ET）分析了成熟和未成熟HIV-1颗粒中的Env。未成熟的颗粒显示出相对于底层Gag格栅的明显Env定位，为长期以来关于Env整合的问题提供了见解。病毒结合的Env的9.1?魡子图平均重建与结构质谱分析相结合发现了一些意想不到的特征，包括gp41亚单位的一个可变中央核心、原聚体之间的异质糖基化，以及一个灵活的柄，允许Env倾斜和中和表位的可变暴露。总之，这些研究结果提供了对HIV组装和Env抗原表达结构变化的综合理解。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.01.013

《自然—方法学》

空间分辨的同位素示踪揭示组织代谢活性

美国普林斯顿大学Shawn M. Davidson团队利用空间分辨的同位素示踪揭示组织代谢活性。相关论文2月7日在线发表于《自然—方法学》杂志上。

研究人员将稳定同位素标记的营养液输注与基质辅助激光解吸电离成像质谱法（iso-imaging）结合起来，以空间分辨率的方式对哺乳动物组织的代谢活动进行了定量。在肾脏中，研究人员分别对皮质和髓质中的葡萄糖生成通量和糖酵解通量进行可视化。三羧酸循环底物的使用在不同的肾脏区域有所不同；谷氨酰胺和柠檬酸盐在皮质中被优先使用，脂肪酸在髓质中被使用。

在大脑中，研究人员观察到在生酮饮食下，三羧酸循环和谷氨酸的碳输入在空间上的梯度。在富含碳水化合物的饮食中，葡萄糖占主导地位，但在生酮饮食中，3—羟基丁酸在海马区的贡献最大，在中脑的贡献最小。大脑的氮源在空间上也有差异；支链氨基酸在中脑的贡献最大，而氨在丘脑的贡献最大。因此，同位素成像可以揭示代谢活动的空间组织。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41592-021-01378-y

《英国医学杂志》

氯胺酮可用于严重自杀意念的急性治疗

法国蒙彼利埃大学Fabrice Jollant团队研究了氯胺酮用于严重自杀意念急性治疗的临床益处。相关论文于近日发表在《英国医学杂志》上。

2015年4月13日至2019年3月12日，研究组在7家法国教学医院进行了一项前瞻性、双盲、优势、随机安慰剂对照试验，招募18岁及以上、有自杀念头、自愿入院的患者。排除有精神分裂症或其他精神疾病史、药物依赖和氯胺酮禁忌症的患者。

研究组将招募到的156名参与者随机分为两组，其中安慰剂组83例，氯胺酮组73例，分为双相、抑郁或其他障碍。两组患者除常规治疗外，在基线检查时和24小时内静脉输注两次40分钟的氯胺酮（0.5毫克/千克）或安慰剂（生理盐水）。根据自杀意念总分量表，主要结局为第3天完全自杀缓解（自杀意念总分≤3分）的患者比率。分析是在意向治疗的基础上进行的。

与安慰剂组相比，接受氯胺酮治疗的参与者在第3天达到自杀意念完全缓解的人数更多，氯胺酮组83名受试者中有46名，安慰剂组73名受试者中有25名，优势比为3.7，组间差异显著。根据诊断，双相的优势比为14.1，抑郁的为1.3，其他障碍的为3.7。副作用有限，未发现躁狂或精神病症状。此外，还发现了精神疼痛的缓解作用。在第6周，氯胺酮组的缓解率仍然很高，但与安慰剂组相比无显著性差异，分别为69.5%与56.3%。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1136/bmj-2021-067194