7月26日 Nature 杂志生物学精选
生物探索 · 2012/07/26
7月26日 Nature 杂志生物学精选:从分子层面来理解营养不良问题;病毒怎样控制先天免疫系统;一种细胞色素- c氧化酶中的电子转移;少突神经胶质细胞的功能;Vorinostat在活体中也被证明能破坏HIV-1的休眠状态;多种肿瘤病毒的宿主目标被识别出。

封面故事: 从分子层面来理解营养不良问题

营养不良影响发展中国家数百万人,在富国中,它也仍然是一个很大问题,尤其是对弱势群体来说。在很多情况下,它与引起疾病和死亡的腹泻和肠炎有关。在本期Nature上,Josef Penninger及其同事对营养不良者的肠炎易感性增加提出了一个分子解释。“血管紧张素转化酶-2”(即ACE2,在血液调控中起中心作用,并且已被发现与糖尿病、心脏衰竭和病毒感染有关)被发现影响从饮食中摄取的氨基酸的动态平衡、先天免疫、肠道微生物生态以及大肠炎的易感性。缺失ACE2的小鼠显示色氨酸代谢受损,罹患大肠炎,后者的病情可以被饮食中的色氨酸及其代谢产物烟碱减轻。这一令人吃惊的结果对人们已经知道了几个世纪的营养效应提出了解释,并为营养不良和肠道微生物组之间提供了一个分子联系。本期封面所示为1993年3月22日南苏丹Ayod地区的一个饥荒受害者。[查看论文]

病毒怎样控制先天免疫系统?

Andreas Pichlmair等人采用一种系统性方法,来全面了解病毒用来调控细胞先天免疫反应的不同策略。结果显示病毒已形成了能够利用各种不同细胞机制的能力,同时也表明,对所有这些不同的细胞过程来说,宿主细胞都依靠动态平衡调控来抵御病原体干扰。这项工作的一个中心目标是,在宿主抗病毒防卫体系内识别共同目标和普遍性网络性质,它们在未来病毒干预策略的设计中可能会有用。[查看论文]

一种细胞色素- c氧化酶中的电子转移

来自“极端嗜热菌”的细胞色素- c氧化酶caa3的X-射线晶体结构已被以2.36 Å的分辨率确定。细胞色素- c氧化酶是一种多亚单元一体化膜蛋白,在线粒体和需氧原核生物的呼吸链中起末端酶的作用。caa3-型氧化酶以共价键连接到一个细胞色素- c区域中,该区域负责将电子转移到氧化酶区域。该结构为研究这一一体化膜复合物怎样将能量传导与氧的完全还原耦合在一起提供了一个框架。[查看论文]

少突神经胶质细胞的功能

少突神经胶质功能失常导致几种人类疾病中的轴突退化。这些细胞通过髓鞘形成、但也通过还不是很明确的其他方式来支持轴突的生存和功能。有髓鞘的轴突在能量耗尽时能够利用乳酸盐。这项研究表明,少突细胞表达转运乳酸盐的单羧酸转运蛋白MCT1,并且似乎是轴突和神经元所需乳酸盐的主要代谢供应者。下调少突神经胶质中的MCT1,会导致轴突病理和神经元损失。而且,MCT1在来自“肌萎缩性脊髓侧索硬化症” (ALS)患者和ALS小鼠模型的受影响区域中也是被下调的。因此,来自少突神经胶质的、由MCT1调控的乳酸盐输出,是轴突局部能量供应的关键,这个转运通道的中断会导致轴突功能失常,并最终导致神经元功能退化。[查看论文]

生态系统对温度变化的反应

在细胞水平上,呼吸与温度之间的关系是指数关系,但在生态系统水平上,这种关系却会被群落结构和物种丰度改变。这项研究利用来自9个不同生态系统类型的数据来构建一个全球数据库,跟踪生态系统呼吸的季节性温度依赖性。对这些数据所做的分析显示:第一,生态系统呼吸的短期(每日)温度依赖性对地球上所有主要生态系统类型来说都是相同的,可以根据细胞生物化学来预测;第二,长期(每年)温度依赖性在水生环境中比在陆地环境中更强,这表明水生生态系统对全球变暖将会更敏感。[查看论文]

Vorinostat在活体中也被证明能破坏HIV-1的休眠状态

对感染HIV-1的患者来说,实现治愈的一个主要障碍是,HIV基因组能够融进休眠的CD4+ T细胞的DNA中,并处于休眠状态,从而躲过免疫检测及药物进攻。以前的研究表明,被休眠的HIV-1感染的细胞中病毒基因表达的诱导,在试管中可通过组蛋白脱乙酰酶抑制因子(如vorinostat)来实现。在这项研究中,作者们报告了第一个活体证据,证明vorinostat能够破坏HIV-1的休眠状态。Vorinostat是一种用来治疗皮肤淋巴瘤的癌症药物,有一些毒副作用,在评估利用这种药物或类似药物消除HIV感染的治疗方法的风险和利益时需要予以考虑。[查看论文]

多种肿瘤病毒的宿主目标被识别出

这项通过对来自具有变革性或致瘤性性能的哺乳动物DNA病毒的病毒蛋白进行蛋白质组分析和转录组分析来搜索肿瘤病毒的宿主目标的系统性研究,提供了可被用来对全基因组癌症研究进行筛选的基因和蛋白表达变化的一个全面目录。这项研究专注于人乳头状瘤病毒、Epstein–Barr病毒、腺病毒和多瘤病毒,所获得的变革性病毒蛋白目标目录识别出了与体细胞及孟德尔癌症相关的位点内的致病基因。[查看论文]

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