《自然-物理学》

研究揭示固态锂电解质类液体动力学行为

美国杜克大学的Olivier Delaire团队揭示了固态锂电解质的类液体动力学。相关研究成果近日发表于《自然-物理学》。

超离子材料是介于物质的晶态和液态之间的一种状态。尽管其在固态电池或热电装置等潜在应用方面引发了广泛关注，但超离子材料中观察到的快离子扩散能否反映出类似液态的动力学行为，或者可动离子的跳跃是否与更传统的晶格声子存在固有耦合，目前仍不清楚。

研究团队揭示了固态电解质候选材料——超离子化合物Li6PS5Cl中，离子扩散从晶格振动到弛豫动力学的转变。通过结合非弹性和准弹性中子散射测量，以及基于第一性原理的机器学习分子动力学模拟，研究人员发现，超离子态下的振动态密度强烈偏离了晶格动力学德拜定律所预期的二次方行为。

超离子动力学源自过阻尼的声子准粒子，产生了液态中瞬时简正模特有的线性态密度。此外，研究人员还发现，晶格声子与Li+扩散瓶颈的动态呼吸作用相耦合，使得扩散系数提高了一个数量级。上述研究结果为超离子材料在未来能量存储和转换技术中的应用提供了新见解。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41567-024-02707-6

《自然-神经科学》

NOMPC离子通道铰链启动机械感知

德国哥廷根大学的研究团队发现，NOMPC离子通道铰链通过形成一个门控弹簧启动了机械感知。相关研究成果近日发表于《自然-神经科学》。

通过分子动力学模拟和建模相结合，研究人员识别出NOMPC门控弹簧是锚定蛋白连接物与通道门之间的短连接物。这个连接物充当胡克铰链，其弹性是连接物的10倍，且铰链决定了通道的门控和门控弹簧的固有刚度。

该研究揭示了机械感知如何在分子层面启动，并揭开了门控弹簧和连接物的关系，以及各自的通道门控范式。研究人员提出，门控弹簧作为核心离子通道成分，能够通过多种刺激在各种通道中实现高效门控。

机械刺激的感觉是由弹性门控弹簧启动的，这些弹簧拉开机械感觉转导通道。目前，门控弹簧的研究集中于传递力的蛋白质连接物。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41593-024-01849-3

《自然-细胞生物学》

科学家发现有丝分裂计时器

英国牛津大学Francis A. Barr研究团队提出，MDM2，即p53泛素连接酶，可作为一个计时器报告有丝分裂的时间长度。相关研究成果近日在线发表于《自然-细胞生物学》。

有丝分裂的延迟会触发依赖p53的下一个细胞周期G1期阻滞，从而防止染色体不稳定和非整倍体现象的反复出现。

研究人员发现，MDM2是触发应对有丝分裂延长而产生G1期阻滞的计时机制的关键组成部分。这种计时功能源于有丝分裂过程中蛋白质合成的减弱。由于MDM2半衰期较短，因此需要持续的蛋白质合成来维持其稳态浓度，MDM2的量在有丝分裂期间会逐渐下降，但在G1期开始时通常仍保持在p53调控的关键阈值之上。

当有丝分裂因纺锤体组装检查点长时间激活而延长时，MDM2的量会降至该阈值以下，从而使p53趋于稳定。随后依赖p53的p21蛋白积累，引导G1期细胞进入持续性的细胞周期阻滞状态。而在缺乏p53的细胞中，若这一反应被消除，就能绕过这一关键的防御机制。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41556-024-01592-8