就在這短短的7天,中國/華人連續發表了13篇Nature,我們現在就重點介紹這些成果:
2019年3月6日,清華大學江鵬團隊在Nature在線發表題為「p53 regulation of ammonia metabolism through urea cycle controls polyamine biosynthesis」的研究論文,該論文報告腫瘤抑制因子p53,人類腫瘤中最常見的突變基因,通過抑制尿素循環來調節氨代謝。通過CPS1,OTC和ARG1的轉錄下調,p53在體外和體內抑制尿素生成和氨的消除,導致腫瘤生長的抑制。相反,這些基因的下調通過MDM2介導的機制相互激活p53。此外,氨的積累導致多胺生物合成速率限制酶ODC的mRNA翻譯顯著下降,從而抑制多胺的生物合成和細胞增殖。總之,這些發現將p53與尿素生成和氨代謝聯繫起來,並進一步揭示了氨在控制多胺生物合成和細胞增殖中的作用;
2019年3月6日,德克薩斯大學西南醫學中心陳志堅,Bai Xiao-chen及Zhang Xuewu共同通訊在Nature在線發表題為「Structural basis of STING binding with and phosphorylation by TBK1」的研究論文,該論文揭示STING與TBK1結合的結構基礎,以及STING磷酸化的機制。
該研究提出了一種模型,其中STINGG的cGAMP誘導的高級寡聚化提供了用於募集和激活TBK1的信號傳導平臺。 在STING寡聚體中,一些C末端尾部募集TBK1,其使鄰近的STING分子的尾部磷酸化。 STING中的磷酸化363LXIS366基序構成IRF3結合基序,其通過TBK1募集IRF3用於磷酸化。 STING的磷酸化尾部可同時與TBK1和IRF3結合,從而將IRF3遞送至TBK1以進行磷酸化;
2019年3月6日,德克薩斯大學西南醫學中心陳志堅在Nature在線發表題為「Autophagy induction via STING trafficking is a primordial function of the cGAS pathway」的研究論文,該論文揭示STING還通過獨立於TBK1激活和幹擾素誘導的機制激活自噬。在結合cGAMP後,STING在依賴於COP-II複合物和ARF GTP酶的過程中易位至內質網 - 高爾基體中間隔室(ERGIC)和高爾基體。因此,自噬誘導是cGAS-STING途徑的古老且高度保守的功能,其早於脊椎動物中I型幹擾素途徑的出現;
2019年3月6日,德克薩斯大學西南醫學中心陳志堅,Bai Xiao-chen及Zhang Xuewu共同通訊在Nature在線發表題為「Cryo-EM structures of STING reveal its mechanism of activation by cyclic GMP–AMP」的研究論文,該論文得到了人類和雞的全長STING,處於無活性的二聚體狀態(大小約80kDa),以及二聚體和四聚體狀態的cGAMP結合雞源STING冷凍電子顯微鏡結構。這對於進一步了解STING信號轉導有積極的意義;
在2019年2月27日,同時有9篇Nature文章是有中國學者/華人發表的,具體的成果如下面所介紹:
北京生命組學研究所賀福初,復旦大學附屬中山醫院樊嘉,國家蛋白質科學中心錢小紅共同通訊發表題為「Proteomics identifies new therapeutic targets of early-stage hepatocellular carcinoma」的研究論文,該研究使用蛋白質組學和磷酸蛋白質組學分析,發現110個與B型肝炎病毒感染相關的臨床早期肝細胞癌的成對腫瘤和非腫瘤組織。定量蛋白質組學數據突出了早期肝細胞癌的異質性:研究人員使用它來將該隊列分層為亞型S-I,S-II和S-III,每種亞型具有不同的臨床結果。本研究中提出的早期肝細胞癌的蛋白質組學分層,提供了對該癌症的腫瘤生物學的深入了解,並提出了針對它的個性化治療的機會(點擊閱讀);
第三軍醫大學(陸軍醫科大學)卞修武,劉新東及清華大學董晨等人共同通訊發表題為「Genome-wide analysis identifies NR4A1 as a key mediator of T cell dysfunction」的研究論文,該論文使用小鼠體外T細胞耐受誘導系統,研究人員發現耐受性T細胞中的全基因組表觀遺傳和基因表達特徵,並表明它們不同於效應和調節性T細胞。值得注意的是,轉錄因子NR4A1在耐受性T細胞中以高水平穩定表達。 NR4A1的過表達抑制效應T細胞分化,而NR4A1的缺失克服了T細胞耐受性並誇大了效應功能,以及增強對腫瘤和慢性病毒的免疫力。該研究將NR4A1鑑定為誘導T細胞功能障礙的關鍵一般調節因子,並且是腫瘤免疫療法的潛在靶標(點擊閱讀);
康乃狄克大學&溫州醫科大學&華中農業大學阮一駿團隊發表「Multiplex chromatin interactions with single-moleculeprecision」,描述了一種多重染色質相互作用分析的策略,稱之為ChIA-Drop;證明了ChIA-Drop在捕捉複雜的染色質相互作用的單分子精確性,這是不可能基於群體水平兩兩接觸的方法測定。在果蠅中發現,染色質的拓撲結構主要由具有高度異質性的多重染色質相互作用組成;ChIA-Drop還揭示了以啟動子為中心的多價相互作用,從而提供了對轉錄的拓撲觀察(點擊閱讀);
劃重點:3篇Nature背靠背
中國科學院物理研究所方辰,翁紅明共同通訊發表題為「Catalogue of topological electronic materials」的研究論文,該論文介紹了一種有效,高效和全自動的算法,可以診斷大部分非磁性材料中的非平凡帶拓撲。該研究的算法是基於最近開發的佔用帶的對稱表示和拓撲不變量之間的窮舉映射。研究人員在水晶資料庫中掃描了總共39,519種材料,發現其中多達8056種材料在拓撲上非常重要。所有結果均可在具有交互式用戶界面的資料庫中搜索(點擊閱讀);
南京大學萬賢綱發表題為」Comprehensive search for topological materials using symmetry indicators「的研究論文,該論文將對稱指示器的方法應用於所有230個可能空間群中的所有合適的非磁性化合物。資料庫搜索顯示了數以千計的候選拓撲材料,其中研究人員突出了241個拓撲絕緣體和142個拓撲結晶絕緣體,這些絕緣體具有明顯的全帶隙或相當大的直接間隙以及小的瑣碎費米口袋。此外,研究人員列出了692個具有位於費米水平附近的帶交叉點的拓撲半金屬。這些候選材料開闢了在下一代電子設備中使用拓撲材料的可能性(點擊閱讀);
普林斯頓大學/中科院物理研究所王志俊及普林斯頓大學B. Andrei Bernevig共同通訊發表題為」A complete catalogue of high-quality topological materials「的研究論文,該研究開發代碼來計算26,938個化學計量材料的所有對稱性的所有特徵,並找到3,307個拓撲絕緣體,4,078個拓撲半金屬且沒有脆弱相。 對於這7,385種材料,研究人員提供電子能帶結構,包括一些電子特性(帶隙和電子數),對稱性指標和其他拓撲信息。 研究結果表明,自然界中超過27%的材料是拓撲學的。 該研究提供了一個開原始碼,用於檢查任何材料的拓撲結構,並允許其他研究人員重現該研究的結果(點擊閱讀);
劃重點:3篇Nature背靠背
加州大學伯克利分校王楓團隊發表題為「Observation of moiré excitons in WSe2/WS2 heterostructure superlattices」的研究論文,該論文報告了在二硒化鎢/二硫化鎢(WSe2 / WS2)異質結構中的莫爾超晶格激子態的觀察,其中層緊密排列。莫爾激子帶提供了一個有吸引力的平臺,可以從中探索和控制物質的激發態,例如在過渡金屬二硫化物中,拓撲激子和相關的激子哈伯德模型(點擊閱讀);
華盛頓大學Xu Xiaodong/香港大學Wang Yao發表題為「Signatures of moiré-trapped valley excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers」的研究論文,該研究報告了在二硒化鉬(MoSe2)/二硒化鎢(WSe2)異質層中捕獲莫爾勢的層間谷激子的實驗證據。這些結果表明觀察到的效應的起源是層間激子被捕獲在光滑的莫爾勢中,具有繼承的谷對比物理學。這項工作提供了通過改變扭轉角來控制二維莫爾光學的機會(點擊閱讀);
德克薩斯大學奧斯汀分校Li Xiaoqing/阿貢國家實驗室Wu Fengcheng發表題為「Evidence for moiré excitons in van der Waals heterostructures」的研究論文,該研究報告了在具有小扭轉角的二硒化鉬/二硒化鎢(MoSe2 / WSe2)異雙層中的正或負圓極化發射的多個層間激子共振的觀察。 這些結果表明使用範德瓦爾斯異質結構設計人工激子晶體用於納米光子學和量子信息應用的可行性(點擊閱讀)。