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Volume 533 Number 7604
審校：史靜雯 楊柳 魏若妍 譚坤
Competitive growth in a cooperative mammal
協作哺乳動物的競爭性生長
翻譯：閆海洋
Elise Huchard, Sinead English, Matt B. V. Bell, NathanThavarajah & Tim Clutton-Brock
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17986.html
在許多階層支配繁殖權力的動物社會中，個體的社會等級與年齡和體重有關，生長緩慢的動物可能會將它們在繁殖機會失給生長較快的更年輕的「挑戰者」。被取代的威脅預測了競爭性的生長策略的演化，在潛在對手生長增加時候，個體會對此有所響應：提高他們自己的生長速率。儘管包括魚類和哺乳動物等脊椎動物的生長率已被證明會隨著的社會環境改變發生變化，但現在還不知道個體是否會隨著特定繁殖對手生長增加而相應提高自己的生長率。我們證明在野生喀拉哈裡狐獴（Suricatasuricatta）中，兩性中等級低的個體都會通過提高它們自己的生長率和食物攝取量來響應實驗引起的同性對手的生長增加。此外，當個體獲得支配地位時，如果它們自己的重量和群體同性最重的低級個體差距很小的話，它們會表現出量級增加的二次加速生長。我們的結果顯示，個體會根據它們的最有力的競爭對手的大小來調整它們的生長，在家養動物和靈長類等社會動物中也有這種根據競爭風險做出靈活相應的可能性。
NMDAR inhibition-independent antidepressant actions of ketamine metabolites
氯胺酮代謝產物的抗抑鬱作用獨立於其對 NMDAR (N-甲基-d-天冬氨酸受體) 的抑制作用
Panos Zanos, Ruin Moaddel, Patrick J. Morris…Carlos A. ZarateJr & Todd D. Gould
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17998.html
全球人口的16%在其生命中的某個階段會受到重性抑鬱障礙的困擾。雖然已有很多基於單胺能的抗抑鬱藥，但大多數病人需要數周甚至數月時間才能對這些藥物治療產生反應，而且許多病人的症狀從未出現過持續性緩解。非競爭性的穀氨酸能NMDAR拮抗劑 (R,S)-氯胺酮在單次劑量施用於抑鬱症病人後，能夠發揮迅速持久的抗抑鬱作用。我們在這裡發現，(R,S)-氯胺酮代謝為(2S,6S;2R,6R)-羥基去甲氯胺酮 (HNK) 對其抗抑鬱功能至關重要，而且對映異構體(2R,6R)-HNK在小鼠的行為、腦電圖、神經電生理和細胞等方面均顯示了抗抑鬱相關作用。這些抗抑鬱作用獨立於NMDAR的抑制，但涉及AMPAR (α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異噁唑丙酸受體) 早期和持續的激活。我們還發現，(2R,6R)-HNK沒有與氯胺酮有關的副作用。我們的數據顯示(R,S)-氯胺酮的抗抑鬱特性背後存在一個新型機理，這些數據對於開發能迅速起效的新一代抗抑鬱藥具有重要意義。
Tracing haematopoietic stem cell formation at single-cell resolution
在單細胞解析度下示蹤造血幹細胞的形成
翻譯：趙紅蕾
Fan Zhou, Xianlong Li, Weili Wang…Fuchou Tang & BingLiu
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17997.html
造血幹細胞（HSCs）早期來源於胚胎前體，例如生血內皮細胞和前造血幹細胞（pre-HSCs），但是它們的分子鑑定仍然沒有清楚。本文我們利用了強有效的表面標誌物，在單細胞體系移植的嚴格驗證之下，獲得了高純度的新生前造血幹細胞。之後我們運用單細胞RNA測序的方法分析了主動脈–性腺–中腎區的內皮細胞，CD45- 和CD45+的pre-HSCs，以及胎肝的HSCs。Pre-HSCs在轉錄機制，動脈特徵，代謝狀態，信號通路和轉錄因子網絡的獨特性狀。在功能上，發現雷帕毒素靶蛋白（mTOR）機制靶點的激活對HSCs 的出現十分必要，但是與造血祖細胞無關。基於轉錄組數據進行的功能性分析揭示了pre-HSCs在細胞周期的不同階段裡的顯著異質性。最後，pre-HSCs的核心分子特徵被確認。綜上，我們的工作為分析調控細胞內HSCs的逐步生成的複雜分子機制鋪平了道路，為未來HSCs在臨床上的應用做出了貢獻。
Carcinoma–astrocyte gap junctions promote brain metastasis by cGAMP transfer
癌-星形膠質細胞縫隙連接通過cGAMP轉運促進腦轉移
翻譯：鄒晏
Qing Chen, Adrienne Boire, Xin Jin…Justin R. Cross & Joan Massagué
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature18268.html
腦轉移是各種癌症發病率和死亡率的重要來源，並對化療有高度耐藥性。這裡我們鑑定大腦中最多的一類細胞星形膠質細胞，在促腦轉移中的作用。我們報導人和小鼠乳腺癌和肺癌細胞表達原鈣黏蛋白7（PCDH7），該蛋白可促進由縫隙連接蛋白43（Cx43）組成的癌-星形膠質細胞縫隙連接的聚合。一旦與星形膠質細胞縫隙連接網絡接合，腦轉移癌細胞利用這些通道將第二信使cGAMP轉運到星形膠質細胞，激活STING信號通路並產生炎症細胞因子如幹擾素α（IFNα）和腫瘤壞死因子（TNF）。這些因子作為旁分泌信號激活腦轉移細胞中STAT1和NF-κB通路，由此協助腫瘤生長和化療耐藥。口服生物可利用的縫隙連接調節因子甲氯芬那酸（meclofenamate）和tonabersat阻斷此旁分泌環路，而我們提供基於原理的證據證明這些藥物可能可被用於治療確診的腦轉移瘤。
Synchronized mitochondrial and cytosolic translation programs
線粒體蛋白質和胞漿內蛋白質翻譯過程的同步化
翻譯：宋慧童
Mary T. Couvillion, Iliana C. Soto, Gergana Shipkovenska& L. Stirling Churchman
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature18015.html
氧化磷酸化（OXPHOS）是細胞產能的一個重要過程，是通過線粒體內複合物實現的。因為OXPHOS複合物的亞基是在核基因組和線粒體基因組兩者中編碼的，所以對細胞來說是一個獨特的挑戰。基因組學方法常用於研究細胞核/胞漿內和細菌的基因表達，尚未廣泛應用於線粒體中，所以對OXPHOS基因的共同調控在很大程度上仍然未知。這裡我們在釀酒酵母菌（Saccharomycescerevisiae）內，監測了線粒體生物合成的過程中，即OXPHOS複合物合成時線粒體基因和核基因的表達。我們發現細胞核和線粒體編碼的OXPHOS轉錄水平增加不一致。相反，線粒體和胞漿內的翻譯是快速的、動態的並且可以同步調控的。此外，胞漿內的翻譯過程單向控制線粒體的翻譯過程。因此，核基因組協調線粒體和胞漿內的翻譯過程協調，從而調控OXPHOS複合物的及時合成，這代表了一種未被重視的控制線粒體蛋白質組的調控層面。我們的全細胞基因組表達譜方法為線粒體內全基因調控的研究奠定了基礎。
Suppressing star formation in quiescent galaxies withsupermassive black hole winds
具有特大質量黑洞風對靜止星系中恆星形成的抑制
翻譯：趙維娜
Edmond Cheung, Kevin Bundy, Michele Cappellari…A.Roman-Lopes & Donald P. Schneider
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature18006.html
幾乎沒有形成恆星的靜止星系支配著質量超過太陽質量2×1010倍的星系的數目；在過去的一百億年中靜止星系的數量已經增長了約25倍。一旦恆星形成停止，也許在快速增長到一個超大質量黑洞的類星體階段中，一種未知的機制肯定對從恆星質量損失或合併中合成的氣體進行了移除或者加熱，否則這些氣體會冷卻形成恆星。來自低比率黑洞吸積的能量輸出機制已經被提出，但擴大熱氣體殼的形式的觀測證據是間接的，且僅限於集群中心的射電星系，這種情況非常罕見以致於無法對大多數靜止星系群進行解釋。在這裡，我們報導了與強電離氣體速度梯度一致的兩側對稱發射特徵，並從中推斷在典型靜止星系中存在具有低亮度活躍核心的中央驅動風。這些星系非常常見，佔質量為太陽質量2×1010倍的靜止星係數量的10%。在一個典型的例子中，我們計算了來自星系的活躍度較低的超大質量黑洞的能量輸入，它有能力驅動所觀測到的風。這種風具有足夠機械能加熱周圍環境和冷卻的氣體（已被檢測到），從而抑制恆星形成。
Aresonant chain of four transiting, sub-Neptune planets
四顆凌星的次海王星行星的共振鏈
(圖片來源：http://www.sciencepart.com/tag/kepler-223-multi-planet-system/)
翻譯：劉小鷗
SeanM. Mills, Daniel C. Fabrycky, Cezary Migaszewski, Eric B. Ford, Erik Petigura& Howard Isaacson
研究顯示，許多多行星系統包含超級地球以及大小類似海王星的行星，它們的軌道周期從數日至數月不等。對該類行星系統形成的主要機制是原位組裝還是向內遷移的問題仍具有爭議。模擬表明，遷移創造了行星緊密排列系統，通常在一個多行星系列（鏈）中，其軌道周期能夠被表示為小整數比（共振態）。在數百個次海王星的多行星系統中，觀測到的近共振態行星對的數目多於普遍的預測，但迄今為止，沒有任何一個肯定由遷移形成的系統被發現。接近共振態使得探測行星間的攝動成為可能。本研究中我們報告了克卜勒-223系統四顆行星的渡越時間差異，以共振角的天平動模擬了這些差異，並計算了共振鏈的長期穩定性。克卜勒-223系統的構架十分調諧以至於無法通過散射形成，我們的數值模擬證明了其性質是遷移假說的必然結果。相似的系統能夠被任意一種機制擾亂，形成所觀測的軌道周期分布，其中許多行星並不處於共振態。尤其是星子的相互作用，通過破壞類似克卜勒-223中觀測到的理論初始共振鏈，該相互作用被認為是形成了這四顆巨行星在太陽系的現有軌道的原因。
A high-temperature ferromagnetic topological insulating phase by proximitycoupling
鄰近耦合的高溫鐵磁性拓撲絕緣相
(圖片來源：http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17635.html)
翻譯：劉小鷗
FerhatKatmis, Valeria Lauter, Flavio S. Nogueira…Pablo Jarillo-Herrero &Jagadeesh S. Moodera
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17635.html
拓撲絕緣體是表現出受到時間逆轉對稱性保護的導電錶面態的絕緣材料，其中電子自旋被鎖定於其動量中。這種獨特的性質為創造新一代電子、自旋電子與量子計算設備提供了新的機會。在不犧牲不同量子相干特性的條件下，將鐵磁序引入拓撲絕緣體系統能夠實現若干理論預測的物理現象。尤其是在拓撲絕緣體表面特定位置實現的穩健長程有序，並且不引入自旋散射中心，這為該類設備提供了新的可能性。本研究中我們運用自旋極化中子反射性實驗，通過雙分子層系統中耦合鐵磁絕緣體（EuS）與拓撲絕緣體（Bi2Se3），證明了被拓撲增強的界面磁性。該界面鐵磁性能夠持續至室溫，儘管鐵磁絕緣體被認為僅在低溫（小於17K）下鐵磁性排列。誘導於界面的磁性導致大量自旋軌道的相互作用，同時拓撲絕緣體的自旋動量鎖定極大地提高了該雙分子層系統的磁有序（居裡）溫度。鐵磁性從界面延伸入Bi2Se3約2納米。由於鐵磁交換作用的短程性質，時間逆轉對稱性僅在拓撲絕緣體的表面附近被破壞，同時使其大部分狀態不受影響。產生於此類設計的拓撲絕緣體中的拓撲磁電反應能夠通過電場使磁化動力學的有效操縱成為可能，為未來基於自旋的技術節提供了一種高能效的拓撲控制途徑。
Continuous probing of cold complex molecules within frared frequency comb spectroscopy
通過紅外頻率梳狀譜的低溫複雜分子的連續探測
翻譯：胡敏
Ben Spaun, P. Bryan Changala, David Patterson, Bryce J.Bjork, Oliver H. Heckl, John M. Doyle & Jun Ye
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17440.html
半個世紀以來，高分辨紅外光譜學在探索分子結構和動力學過程中都起到了主導作用。但由於在室溫下，即使中等尺寸的分子也擁有數以百萬的轉動/振動激發態致使獲得的光譜過於擁擠而難以辨認，因此到目前為止，相關的研究都被限制在較小或相對簡單的體系。對更多複雜分子的研究，需要高解析度和高靈敏度的能夠記錄寬帶紅外光譜的方法（即能夠跨越多個振動帶）。然而，迄今為止，紅外光譜技術仍然受到寬帶窄、採集時間長或低解析度和低靈敏度等因素的限制。腔內增強型直流頻率梳光譜技術(CE-DFCS)雖然將光學頻率梳固有的寬頻帶和高解析度的優勢與高精細度增強腔的高靈敏度相結合，但仍然存在光譜擁擠的現象。我們利用緩衝氣體冷卻的方法製備了用於CE-DFCS測試連續的冷分子樣品，克服了上述缺點。這樣的融合讓我們獲得了硝基甲烷（nitromethane）C-H拉伸區域的旋轉轉動直接吸收峰，通過這一經典模型加深了對大振幅振動運動的理解。我們也將這一技術用於一些有機大分子包括樟腦、金剛烷和六亞甲基四胺的基本光譜和化學相關性的研究。這些研究結果確立了我們的方法對於研究大尺寸和更複雜分子的探索價值，使得對於大分子和複雜分子的研究效率、光譜解析度和靈敏度獲得了數量級上的提升。
Ion-inducednucleation of pure biogenic particles
純生源顆粒的離子誘導成核
（圖片來源：http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17953.html）
翻譯：劉小鷗
JasperKirkby, Jonathan Duplissy, Kamalika Sengupta…Kenneth S. Carslaw & JoachimCurtius
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17953.html
大氣氣溶膠及其在雲層中的影響被認為對氣候的人為輻射強迫十分重要，然而人們對它知之甚少。全球而言，約半數的雲凝結核來源於大氣蒸氣的成核。硫酸被認為是大氣中大多顆粒開始形成的基本要素，而離子的作用被認為相對較小。但是，一些實驗室研究報告了在沒有刻意添加硫酸的情況下有機顆粒的形成，儘管無法被排除汙染物的影響。本研究中，我們報告了在缺乏硫酸的條件下，滿足大氣條件的大型腔體中氣溶膠顆粒從高度氧化的生源蒸氣中形成的證據。高度氧合分子（HOMs）通過α-蒎烯的臭氧分解產生。我們發現，相比於中子成核，銀河宇宙射線中的離子將成核率提高了一至兩個數量級。我們的實驗結果得到典型HOMs集團結合能的量子化學計算的支持。在具有低硫酸汙染的地球環境中，純有機顆粒的離子誘導成核構成了一種潛在的氣溶膠顆粒普遍來源。
The role of low-volatility organic compounds in initial particle growth in theatmosphere
大氣中低揮發性有機化合物在初始顆粒增長中的作用
(圖片來源：http://cleantechnica.com/files/2016/05/BuffaloSkyline-270x194.jpg)
翻譯：劉小鷗
JasminTröstl, Wayne K. Chuang, Hamish Gordon…Neil M. Donahue & Urs Baltensperger
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature18271.html
現今約一半的雲凝結核來源於大氣成核，通常是接近正午出現一陣新顆粒的爆發。大氣監測表明通常當顆粒直徑介於1至10納米時，新顆粒的增長率增加。在這個臨界尺寸範圍內，新的顆粒很可能與已存在的顆粒凝結而消失，從而不能形成新的雲凝結核，該雲凝結核尺寸通常介於50至100納米。硫酸蒸氣通常參與成核，但因其十分微量而無法解釋隨後的大部分增長，這使得有機蒸氣至少在行星邊界層成為另一個最貌似合理的解釋。儘管近期研究預測低揮發性有機蒸氣在初始增長階段產生作用，但這仍然缺乏直接證據。加速的增長可能是由於下午可凝結有機物質光解產物的增加，同時可能的開爾文（彎曲）效應的存在目前仍然不明確，該效應抑制了有機蒸氣在最小顆粒（納米科勒理論）上凝結。本研究中，我們報告了實施於滿足大氣條件的大型腔體中的實驗結果，該實驗研究了分別在缺乏無機酸與無機鹼（如硫酸或氨與胺）的情況下，有機蒸氣在成核的有機顆粒初始增長階段的作用。利用同組實驗數據，我們發現有機蒸氣能夠單獨驅動成核。我們將重點放在成核顆粒的增長，並發現驅動初始增長的有機蒸氣具有極低揮發性（飽和濃度低於每立方米10−4.5 微克）。隨著顆粒大小的增加及開爾文壁壘的下降，隨後的增長主要來自於更大量的具有略高揮發性（飽和濃度介於每立方米10−4.5 至10−0.5 微克）的有機蒸氣。我們報告了一個顆粒增長模型，該模型能夠定量復現我們的測量結果。此外，我們對全球氣溶膠模型中第一步增長進行了參數化，發現反應中大氣雲凝結核濃度能夠大幅度地改變，相比於之前假設的增長速率參數化達到50%。
How sexual selection can drive the evolution of costly sperm ornamentation
性選擇推動耗能的精子特徵的進化
果蠅精子
翻譯：吳倩
StefanLüpold, Mollie K. Manier, Nalini Puniamoorthy, Christopher Schoff, William T.Starmer, Shannon H. Buckley Luepold, John M. Belote & Scott Pitnick
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature18005.html
由雌性混交產生的交配後性選擇（PSS, Post-copulatory sexual selection）被認為與不同類群中精子質量特徵迅速進化有關。但是，我們對精子特徵的適應意義和進化中隱形雌性選擇的了解極其有限。在此，我們回顧了極端性徵（例如，實角、洞角、尾羽、下頜以及肉垂等）的進化變異，結果顯示，某些種類的果蠅（Drosophila）的巨大精子很可能是自然界中最極端的性徵，並證實了它們的存在是如何挑戰了解釋性選擇強度、交配系統進化和兩性差異本質的相關理論。我們還結合了黑腹果蠅（D. melanogaster）的相互作用性徵的數量遺傳分析和不同精子大小的物種間兩性繁殖潛力對條件依賴的對比分析，以揭示影響精子長度進化的複雜動力。我們的研究結果顯示雄性產生少量巨大精子的進化動力包括（1）通過精子長度、雌性對長精子的偏好和雌性交配頻率之間內在遺傳相關性起作用的Fisheria奔離選擇，和（2）較長的精子將增加雌性的間接受益。我們的結果還顯示，精子數量和質量的綜合發展使得對精液的交配後性選擇不太可能將雄性間競爭和雌性選擇相互分離。
Genome-wide association study identifies 74 lociassociated with educational attainment
全基因組關聯研究確定了74個與教育程度相關的位點
翻譯：邱龍泉
Aysu Okbay, Jonathan P. Beauchamp, Mark AlanFontana…David Cesarini & Daniel J. Benjamin
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17671.html
受教育程度受社會受其他環境因素的影響較大，但遺傳因素據估計至少解釋20%的個體間差異。我們報告對受教育程度的全基因組關聯性研究（genome-wideassociation study , GWAS）的結果，我們將早期101,069人的研究樣本擴展到了293,723人，增加了對英國生物庫111,349人的獨立樣本做的一個複製研究。我們識別出74個與受教育年限顯著關聯的全基因組位點。受教育程度相關聯的單核苷酸多態性被發現在胎兒大腦內不成比例地表達。候選基因在神經組織中優先表達，特別是在產前期，並在涉及到神經發育的生物通路中增加。我們的研究結果表明，即使對於主要由環境決定的行為表現型，一個強大的GWAS能識別可複製的提示生物相關聯的路徑的關聯基因變異。由於受教育程度是由大量個體來衡量的，作為表型指標，在描述認知和神經精神疾病等相關表型的遺傳影響中，它將仍有用。
Culturing of 『unculturable』 human microbiota revealsnovel taxa and extensive sporulation
對「不可培養」的人類微生物群落進行培養揭示了新類群和廣泛的產孢作用
翻譯：史靜雯
Hilary P. Browne, Samuel C. Forster, Blessing O. Anonye,Nitin Kumar, B. Anne Neville, Mark D. Stares, David Goulding & Trevor D.Lawley
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17645.html
我們的腸道微生物包括多種細菌群落，是我們身體健康，營養維持和幸福生活所必需的。腸道微生物群落的建立從出生即開始，隨著兩類嚴格厭氧的優勢菌種的獲得而達到最高峰，這兩類菌屬於硬壁菌門（Firmicutes）和擬桿菌門（Bacteroidetes）。不依賴體外培養的基因組方法已經改變了我們對人類微生物群在健康和許多疾病中作用的理解。然而，因為人們普遍認為體內的固有細菌大部分難以培養，所以很多它們的功能和表型還未知。在此我們描述了一種新型研究流程，基於聯繫大規模全基因組測序的靶向表型培養，系統進化分析法和計算建模，證明了相當比例的腸道細菌是可培養的。通過對健康個體實施這套方法，我們分離了來自已被鑑定和可能新型的家族種屬的137種細菌，實現了單一分離純培養。全基因和宏基因組測序結合計算和表型分析暗示健康個體腸道中至少有50-60％的細菌種類產生可恢復的孢子，該孢子專門用於宿主－宿主之間的傳播。我們的方法打開了人類腸道微生物表型分析的大門，揭示了相當一部分氧敏感的腸道微生物可以在個體之間傳播，從而影響微生物的遺傳。
Redirecting abiraterone metabolism to fine-tune prostatecancer anti-androgen therapy
對阿比特龍代謝進行重定向從而對前列腺癌的抗雄激素治療進行精細調整
翻譯：寧葉
Zhenfei Li, Mohammad Alyamani, Jianneng Li, KevinRogacki, Mohamed Abazeed, Sunil K. Upadhyay, Steven P. Balk, Mary-Ellen Taplin,Richard J. Auchus & Nima Sharifi
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17954.html
阿比特龍(abiraterone) 阻斷雄激素的合成，延長了去勢抵抗性前列腺癌患者的存活。去勢抵抗性前列腺癌是由於腫瘤內的雄激素合成導致的。阿比特龍在患者體內代謝為Δ4-阿比特龍 (D4A)，它具有更強的抗腫瘤活性，在結構上與內源性類固醇類5α-還原酶底物如睪酮類似。我們在這裡發現，D4A在人血清中轉化為至少三個5α-還原和三個5β-還原代謝產物。在服用阿比特龍的前列腺癌患者中，最初的5α-還原代謝產物——3-酮-5α-阿比特龍——濃度高於阿比特龍，而且它是一種雄激素受體激動劑，促進前列腺癌的發展。在一項先單獨使用阿比特龍，再聯合使用阿比特龍和度他雄胺（dutasteride，一種5α-還原酶抑制劑）的臨床試驗中，度他雄胺的使用大量消耗了3-酮-5α-阿比特龍和下遊代謝產物，而D4A的濃度升高，這說明度他雄胺有效阻斷了促腫瘤代謝產物的形成，使D4A出現積累。此外，度他雄胺並未大量消耗三個5β-還原代謝產物（這些產物也可在臨床上檢出），這表明對阿比特龍代謝的藥理性5α-還原酶抑制具有特異的生化作用。我們的發現提示了一種曾被忽視的生化特異方法，用於在臨床上對阿比特龍代謝進行精細調整，優化治療方案。
Access of protective antiviral antibody to neuronaltissues requires CD4 T-cell help
保護性抗病毒抗體進入神經組織需要CD4T細胞的幫助
翻譯：譚巧珠
Norifumi Iijima & Akiko Iwasaki
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17979.html
循環抗體能進入大多數組織監視和消除入侵的病原菌。免疫特權組織（如大腦和外周神經系統）能分別通過血-腦屏障和血-神經屏障屏蔽血漿蛋白。然而，循環抗體必須以某種方式進入到這些組織後才能發揮它們的抗微生物功能。在這裡，我們發現了抗體進入神經組織控制感染的機制。採用生殖器皰疹感染的小鼠模型，發現抗體和CD4T細胞都是在遠端免疫後保護宿主所必需的。我們發現記憶CD4T細胞能響應2型單純皰疹病毒感染，遷移到背根神經節和脊髓。一旦進入這些神經組織中，CD4T細胞分泌幹擾素-γ，介導局部血管通透性的增加，促進抗體進入神經元組織控制病毒感染。類似的，在鼻內感染水皰性口炎病毒後，我們觀察到抗體進入大腦也需要CD4T細胞輔助。我們的研究結果揭示了一種未受重視的CD4T細胞的作用，即促進抗體進入感染外周組織並控制病毒擴散。
Structuralinsights into inhibition of lipid I production in bacterial cell wall synthesis
細菌細胞壁合成中脂質I抑制的結構研究
翻譯:雷文茜
BenC. Chung, Ellene H. Mashalidis, Tetsuya Tanino, Mijung Kim, Akira Matsuda,Jiyong Hong, Satoshi Ichikawa & Seok-Yong Lee
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17636.html
耐藥菌感染已經成為了公眾健康的嚴重威脅。肽聚糖的生物合成過程是抗生素研發中廣泛使用的靶標。MraY(磷酸-乙醯胞壁酸-五肽移位酶)催化了肽聚糖生物合成過程中最初的也是最關鍵的膜反應步驟。由於很多自然界中具備抗菌性能的核苷抑制劑以該酶為靶點，這種酶被認為是開發新抗生素的一個很有希望的靶標。然而以MraY為靶標的抗生素仍未被運用到臨床應用中，主要原因是目前仍然缺少對於這種酶抑制的結構認知。本研究介紹了來源於超嗜熱菌的MraY(MraYAA)在與其天然抑制劑muraymycin D2(MD2)形成複合物時的晶體結構。結合了MD2後，MraYAA在活性位點附近發生了明顯的大範圍構象重組，形成了核苷結合口袋和肽結合位點。而MD2像一個兩腳插頭插進插座一樣結合核苷結合口袋。在肽結合位點附近的進一步互作將MD2錨定在MraYAA上並且提高了它對MraYAA的親和力。意外的是MD2並沒有與催化必需的三個酸性殘基或者Mg2+輔因子相互作用，說明了MD2與MraYAA的結合方式和其與自然底物尿苷二磷酸-乙醯胞壁酸-五肽的結合方式有重疊卻又有所不同。本研究確定了MD2和MraYAA的結合原理，包括它是如何避免對本應是底物結合中的重要特徵的焦磷酸鹽和糖的需求。MraY的構象可塑性應該是它成為許多結構不同的抑制劑靶標的原因。這些發現可以為以MraY及其旁系同源物WecA和TarO為靶標的新抑制劑設計提供信息。
Crystal structure of the human sterol transporterABCG5/ABCG8
人類固醇轉運體ABCG5/ABCG8的晶體結構
翻譯：寧葉
Jyh-Yeuan Lee, Lisa N. Kinch, Dominika M. Borek…Helen H.Hobbs & Daniel M. Rosenbaum
http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7604/full/nature17666.html
ATP結合盒 (ABC) 轉運體在維持高等真核生物的固醇平衡中起重要作用。在肝臟和小腸中ABCG5/ABCG8異源二聚體 (G5G8) 介導中性固醇的分泌。破壞G5G8的突變導致谷固醇血症(sitosterolaemia)，這種代謝失調症的特點是固醇的積累與早發性動脈粥樣硬化。這裡我們用脂雙層中結晶，測定了在無核苷酸狀態下的人G5G8的 3.9Å解析度X射線結構，產生了第一個ABC固醇轉運體原子模型。這個結構揭示出一個新的跨膜摺疊，它存在於一個功能多樣化的大型ABC轉運體超家族中。跨膜結構域通過相互作用網絡——這些相互作用在有活性和無活性的ATP酶之間是不同的——與核苷酸結合位點偶聯，這反映了ABC轉運體的催化不對稱性。G5G8的結構對於認識固醇轉運和導致谷固醇血症的突變所產生的破壞性作用，提供了機制上的框架。
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