10月18日 Nature 杂志生物学精选

2012-10-18 11:38 · pobee

10月18日 Nature 杂志生物学精选:重启DNA聚合酶的两步过程;HIV疫苗临床效果试验;黑素瘤对免疫疗法的抵抗力;干细胞小环境随年龄增长稳定性下降;维生素B12转运蛋白的结构被确定;葡萄糖转运蛋白的结构被确定;世界科学研究的版图。

重启DNA聚合酶的两步过程

DNA损伤的存在会使加长RNA聚合酶的过程停止,以使转录能够恢复,一个被称为“转录耦合的修复”的过程被启动。这个过程涉及一个细菌辅助因子Mfd,它在DNA修复因子将损伤消除之前促进被停止的聚合酶的释放。这项研究利用一个单分子方法来跟踪“转录耦合的修复”的早期阶段。Mfd被发现分两个阶段促进聚合酶分离:它先是驱动“转录泡”的部分坍缩,形成一个长寿命的中间体,然后一系列不可逆的步骤将聚合酶从DNA上“拧”下来,将其恢复到正常的B-形式。因此,这些实验揭示了“转录耦合的修复”的启动的普遍动力特征,它们应能为在活体中了解这一过程提供一个框架。[查看论文]

HIV疫苗临床效果试验

涉及超过16,000志愿者的一项重大临床试验(被称为RV144试验),测试了两种疫苗(ALVAC-HIV和AIDSVAX B/E gp120)的组合防止HIV感染的能力及其安全性。该疫苗组合对HIV-1感染31%有效,针对HIV-1的抗体包裹着与感染风险逆相关的“可变环-1和2 (V1/V2)”域。Rolland等人对RV144试验参加者的突破性感染做了遗传分析,识别出了与疫苗诱导的免疫压力相关的特征,从而为免疫与保护之间的因果关系提供了支持。病毒包膜第二个可变环的169位置和181位置上的病毒氨基酸变化被发现与免疫效果关系最大,是未来疫苗的一个可能目标。[查看论文]

黑素瘤对免疫疗法的抵抗力

一些黑素瘤会对用专门针对一种黑素细胞分化抗原的细胞毒性T-细胞进行的治疗有反应,但患者经常会对治疗产生抵抗力。Jennifer Landsberg等人利用一个基因工程小鼠黑素瘤模型来研究这种抵抗力的机制。他们发现,肿瘤细胞由TNF-alpha驱动的可逆“去分化”会影响针对黑素细胞抗原的CTL对肿瘤的识别,但不会影响针对突变的非黑素细胞抗原的细胞毒性T-细胞对肿瘤的识别。这项工作表明,肿瘤细胞弹性(而非固定细胞类群的选择性增生)是造成T-细胞抵抗力的原因。[查看论文]

干细胞小环境随年龄增长稳定性下降

干细胞维护的效率随年龄增长而下降,但尚不清楚干细胞小环境是否在这种下降中扮演一个角色。Andrew Brack及其同事报告,随着年龄增长,小鼠骨骼肌小环境会变得更加有利于有丝分裂(以使更多细胞发生有丝分裂和分化),而让骨骼肌干细胞保持静态的能力则下降。这会导致干细胞自我更新的能力下降。FGF2是衰老的小环境中的一个关键促有丝分裂因子,尽管少量肌肉干细胞表达Spry1(FGF信号作用的一个抑制因子),并在衰老的骨骼肌纤维中保持一定的静置状态。[查看论文]

维生素B12转运蛋白的结构被确定

ABC (ATP-binding cassette) 转运蛋白是通过将细胞ATP的水解与基质穿过生物膜的转位耦合在一起来执行很多生理功能的膜蛋白。维生素B12穿过大肠杆菌内膜的吸收是由ABC转运蛋白BtuCD介导的,但其中所涉及的机制尚不是完全清楚。这篇文章报告了束缚在一个AMP-PNP结合状态下的转运子结合蛋白复合物BtuCD-F的X-射线晶体结构。跨膜BtuC亚单元采用一个以前没有见过的构形,在其中,中央转位通道被第二个胞质门封闭。功能实验表明,膜转运是通过一个蠕动转运机制发生的,与对其他ABC转运蛋白所观察到的机制截然不同。[查看论文]

葡萄糖转运蛋白的结构被确定

穿过细胞膜转运葡萄糖的蛋白是从微生物到哺乳动物的很多生物葡萄糖代谢所必需的。这篇文章报告了与D-木糖、D-葡萄糖和6-bromo-6-deoxy-D-葡萄糖形成复合物的XylE(GLUT家族的人蛋白的一种大肠杆菌同源物)的三种X-射线晶体结构。对GLUT1-4所做的基于结构的模拟,使本文作者能够分析已知的与疾病有关的突变,而这篇文章所报告的结构和生化信息则为了解膜蛋白转运葡萄糖和其他糖的分子机制提供了一个框架。[查看论文]

封面故事:世界科学研究的版图

一系列超级大国曾经相继主导世界科学,其中法国、德国、英国和美国都曾有其辉煌的时期。今天,很多国家(尤其是中国、巴西和韩国)在科学研究中居重要地位。研究人员的流动性比过去大多了,他们能够在世界各地寻求研究经费和研究设施,而超国家协作网络的形成正在改变着国家政府和资助机构所扮演的角色。本期Nature特刊分析人员和思想的流动是怎样改变科研工作如何进行、在哪里进行、如何得到资助的以及当前的趋势将怎样发展。[查看论文]