巨型泛素连接酶BIRC6介导的拮抗抑制结构基础
泛素连接酶BIRC6是一种凋亡抑制剂(IAP)。在正常情况下,它结合到凋亡蛋白酶,并靶向这些蛋白质降解,防止细胞死亡。这种机制可以被癌细胞利用,癌细胞经常上调IAPs。
研究者展示了BIRC6复合物的互补结构,阐明了该关键蛋白介导细胞凋亡控制的分子机制。BIRC6采用二聚体的马蹄形结构,具有一个中心腔,允许与目标蛋白酶结合。促凋亡蛋白SMAC通过多种相互作用与蛋白酶紧密结合在同一内部位点,本质上不可逆地阻断BIRC6结合底物的能力。这项研究为细胞凋亡和自噬这一关键“看门人”的功能提供了丰富见解。
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https://doi.org/10.1126/science.ade8873
用语言模型预测原子级蛋白质结构进化尺度
机器学习可利用多个序列比对中的进化信息预测蛋白质结构。研究者使用大型语言模型演示了从初级序列直接推断全原子级蛋白质结构。
蛋白质序列的语言模型被放大到150亿个参数,出现了蛋白质结构的原子分辨率图像。这导致高分辨率结构预测的数量级加速,使宏基因组蛋白质的大规模结构表征成为可能。
研究者利用这一能力构建了ESM宏基因组图谱,预测>6.17亿个宏基因组蛋白质序列的结构,其中>2.25亿个序列的预测具有很高的置信度,使人们可以看到天然蛋白质的广度和多样性。
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https://doi.org/10.1126/science.ade2574
从伪装到警示的进化转变:隐藏信号起关键作用
用鲜艳的颜色来警告或警示捕食者远离有毒的猎物,是进化中的一个悖论。颜色鲜艳的生物比善于伪装的同类更容易被捕食,它们如何存活足够长的时间并对捕食者形成警告?
研究者对两栖动物抗捕食着色的进化转变进行了大规模分析,证明了从伪装到警示的进化转变很少是直接的,往往涉及一个中间阶段,即兼性地显示显著着色的隐色物种。
解释这一中间步骤可以解决悖论,促进人们对警示演变的理解。
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https://doi.org/10.1126/science.ade5156
细菌需要相分离才能在哺乳动物肠道中存活
肠道菌群对人类健康至关重要。了解有益细菌如何在肠道中定植,有助于促进肠道健康的医疗干预。
研究者发现了一种增强肠道共生细菌适应性的机制。拟杆菌对营养限制和哺乳动物肠道环境的反应是通过将一个转录因子隔离在一个无膜室中产生。
这种分子凝结增加了转录因子的活性,并修改了数百个基因的转录,包括几个促进肠道健康的基因。因此,共生菌可以利用蛋白质冷凝定植于哺乳动物宿主。
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https://doi.org/10.1126/science.abn7229
(冯维维编译)
《中国科学报》 (2023-03-22 第2版 国际)