《细胞》

研究揭示阻断恶性肿瘤的关键窗口

美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Scott W. Lowe团队，发现肿瘤在从良性向恶性转变的过程中，致癌力量与抑癌力量共同汇聚于一个祖细胞微环境。相关论文4月15日发表于《细胞》。

为研究恶性肿瘤何时、如何发生以及如何组织重组，研究人员在胰腺导管腺癌（PDAC）的小鼠模型中结合单细胞和空间转录组学分析，捕获了p53的自发丢失。在Kras突变细胞中，他们发现致癌和肿瘤抑制程序，包括那些由p53、CDKN2A和SMAD4控制的程序，在一个离散的祖细胞样群体中被共同激活，参与衰老样反应。研究人员使用其开发的空间分析框架，发现以这些细胞为中心的生态位在肿瘤进展过程中经历了逐步重塑，反映了侵袭性PDAC。短暂的KRAS抑制耗尽了祖细胞样细胞并拆除其生态位，延迟了恶性肿瘤的开始。相反，p53抑制使祖细胞扩增、上皮-间质重编程并形成免疫特权生态位。这些发现将祖细胞样状态定位于癌症驱动突变、可塑性和组织重塑的交汇处。

研究人员表示，良性到恶性的转变是癌症发展的决定性步骤。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.03.032

电磁场诱导的体内基因开关可用于基因表达的远程时空控制

韩国东国大学的Jongpil Kim课题组提出，电磁场（EMF）诱导的体内基因开关可用于基因表达的远程时空控制。相关研究成果4月14日发表于《细胞》。

研究团队提出一种响应EMF的远程控制体内基因的开关，可以精确激活靶基因的时空。研究人员通过CRISPR-Cas9筛选揭示了EMF诱导的基因开关激活机制，确定细胞色素b5 B型（Cyb5b）可能是EMF传感器的重要介质。EMF诱导的基因开关被有节奏的振荡钙动力学激活，而不是普通的钙流入，定义了一个精确调谐和生物正交的诱导机制。

在功能上，EMF激活Oct4-Sox2-Klf4（OSK）盒诱导老年小鼠体内部分重编程，人类突变淀粉样前体蛋白（APP）的条件表达重现了阿尔茨海默病（AD）模型的病理特征，EMF介导的Tph2表达恢复了Tph2突变抑郁症小鼠的血清素能活性并改善了抑郁样行为。总之，远程控制的电磁诱导基因开关代表了一个多功能和有效的生物医学平台。

据介绍，获得基因表达的精确控制在生物医学应用中至关重要。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.03.029

《自然-化学》

tRNA-脱乙酰酶导向的生物合成途径

美国加州大学伯克利分校的研究团队发现了tRNA-脱乙酰酶导向的生物合成途径。相关研究成果4月13日发表于《自然-化学》。

氨基酸是自然界中最具优势的构建模块之一，能够在从小分子到蛋白质的尺度上产生分子多样性。虽然某些特定类型生物合成途径产生的氨基酸产物可以通过已有的生物信息学策略发现，但那些不属于这些类型的产物仍然难以鉴定。

为应对这一挑战，研究人员开发了一种方法来寻找利用和修饰氨基酸单体且不依赖于生物合成类型的生物合成基因簇。他们证明，针对宿主合成的非天然氨基酸的tRNA脱酰酶可作为非天然氨基酸代谢的通用基因组标记。利用这种方法，他们能够识别出数千个隐秘的BGC，并发现了几种不同非天然氨基酸BGC及一个含酰肼的三肽BGC。

研究人员预计，该方法将在发现含有非天然氨基酸及其他成分的天然产物方面具有广阔的应用前景。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-026-02126-5

铜金属酶中非规范氨基酸的疏水调谐

瑞士苏黎世大学的Alexandria Deliz Liang团队研究了铜金属酶中非规范氨基酸的疏水调谐。相关研究成果4月13日发表于《自然-化学》。

疏水性控制着蛋白质和酶功能的诸多方面。尽管使用经典氨基酸可以在一定程度上实现疏水调控，但引入非天然氨基酸能进一步扩展这种能力，从而改进或赋予新的功能。

该团队设计了一对氨酰-tRNA合成酶/tRNA体系，用于对一组体积庞大、疏水性强的氨基酸进行位点特异性遗传编码。作为概念验证，研究人员展示了基于非天然氨基酸的疏水调控在工程化细菌漆酶中的实用性——漆酶既是一种典型的金属酶，也是工业过程中具有高价值的催化剂。

最终获得的突变显著提升了催化活性，尤其是转换频率和总转换数。为理解这种功能改进，研究人员检测了氧化还原电位、电子光谱及构效关系，将传统定向进化与非天然氨基酸工程化相结合，进一步提升了催化性能，并通过分析这两种方法带来的变化，对此进行了情境化阐释。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-026-02116-7