Vol 535 No 7641
審校 史靜雯 楊柳 魏若妍 譚坤
Phenological sensitivity to climate across taxa and trophic levels
不同生物類群和營養級對氣候的物候敏感性
翻譯 李昕驥
Stephen J. Thackeray, Peter A.Henrys, Deborah Hemming, James R. Bell, Philip J. Bacon, Loeske E. B.Kruuk
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18608.html
物種對氣候變化的不同物候響應會導致生態互作失去共時性，從而威脅到生態系統功能。為了評估這些威脅，我們必須量化氣候變化對不同營養級物種的相對影響。在這裡，我們採用一種氣候敏感性剖面的方法，研究了10,003組陸生及水生物種的物候數據集，並將其與溫度和降水資料進行空間上的匹配，以量化氣候敏感性的變異。氣候敏感性的方向、量級和時機在同一類別和營養級的生物體之間有顯著的差異。儘管如此，我們發現了氣候敏感性在方向和量級上有系統性的變異。相較於其他類別，次級消費者普遍表現出更低的氣候敏感性。我們使用本世紀中葉的氣候變化投射估算得：物候事件的時機能夠更多地改變初級消費者（平均提前6.2天），比起其他營養級的物種（平均提前2.5-2.9天），並且各類別間存在大量差異（平均提前1.1-14.8天）。
Multiple mechanisms disrupt the let-7 microRNA family in neuroblastoma
成神經細胞瘤中的let-7 微小RNA家族擾亂的多種機制
翻譯 苗潤豐
JohnT. Powers,Catherine S. Spina, Richard Ebright, James J. Collins,Frank Berthold & George Q. Daley
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18632.html
成神經細胞瘤的不良預後與MYCN的基因擴增有關。MYCN基因是與多種癌症的發病有關的腫瘤抑制microRNA家族let-7的靶點。let-7生成過程的抑制因子LIN28B在成神經細胞瘤中過表達，有報導說明其能夠調節MYCN的表達。然而我們的研究表明，儘管LIN28B能解除let-7對MYCN的抑制，但它在MYCN擴增的成神經細胞瘤細胞系中不起關鍵作用。我們進一步闡明，在基因擴增性疾病中的MYCN mRNA 水平極高，因而足夠緩衝let-7，這一研究結果與之前LIN28B不起關鍵作用的結論相一致。我們發現let-7的基因缺失在成神經細胞瘤中較為普遍，這一缺失與MYCN的擴增負相關，並且與疾病的較差預後獨立相關，因而解釋了一些成神經細胞瘤中存在的染色體殘缺模式。我們認為LIN28，MYCN緩衝效應或基因缺失導致的let-7擾亂是成神經細胞瘤發生的統一機制，而這一機制的闡明對癌症的發病機制研究有較為廣泛的啟示。
A novel cereblon modulator recruits GSPT1 to the CRL4CRBN ubiquitinligase
一種新型的cereblon (CRBN) 蛋白調節物可以把GSPT1招募到CRL4CRBN 泛素連接酶上
翻譯 苗潤豐
MaryE. Matyskiela, Gang Lu, Takumi Ito,Chin-Chun Lu, Karen Miller, Wei Fang,Antonia Lopez-Girona& Philip P. Chamberlain
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18611.html
免疫調節藥物結合Cereblon (CRBN) 蛋白賦予了CRL4CRBN E3泛素連接酶不同的底物特異性。這裡我們報導了一種新的有較強腫瘤抑制能力的CRBN蛋白調節物 CC-885，其腫瘤抑制能力是通過CRBN依賴的翻譯終止因子GSPT1（G1To S Phase Transition 1）的泛素化和降解實現的。患者來源的急性髓系淋巴瘤細胞對CC-885有較高的敏感性，這一現象體現出這一機制在臨床應用方面的潛在價值。CRBN–DDB1–CC-885–GSPT複合物的晶體學研究表明GSPT1能通過一個在關鍵位置有一甘氨酸殘基的表面轉折與 CRBN結合，它能和CC-885以及CRBN表面的一個「熱點」相互作用。儘管GSPT1與之前熟知的CRBN底物之間沒有明顯的結構、序列以及功能的同源性，但是突變分析和建模研究表明，CRBN的底物Ikaro採用相似的結構特點來結合CRBN，這表明CRBN通過識別一種通用的結構模體來招募底物。這些研究結果定義了一個決定CRBN「新底物」選擇性的結構性降解決定因子，並且確定了一個可通過調節CRBN起作用的抗腫瘤成藥靶點。
Imaging the water snow-line during a protostellaroutburst
原恆星爆發過程中水雪線成像
（圖片來源：http://sciencebulletin.org/archives/3163.html）
翻譯 劉小鷗
Lucas A. Cieza, Simon Casassus, John Tobin, Steven P. Bos, JoseL. Prieto,David A. Principe, Matthias R. Schreiber, Dary Ruiz-Rodriguez& Alice Zurlo
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18612.html
雪線是原行星盤上主要揮發物（如水或一氧化碳）達到其冷凝溫度的區域。雪線能夠促進覆冰顆粒快速增長，在星盤演化過程中起到關鍵作用。最近，科學家們已經對圍繞主序前星TW Hydra與HD163296星盤中的一氧化碳雪線（溫度約20開氏度）的信號進行了成像，它距恆星約30天文單位（au）。但由於原行星盤的水雪線（溫度超過100開氏度）通常十分靠近恆星（距離太陽類型恆星小於5 au），至今仍未被成像。水冰十分重要，因為它調控著塵埃與星子凝結，以及彗星、冰巨型與氣體巨星核的形成。本研究中，我們報告了對獵戶座V883周圍原行星盤0.03角秒解析度（12au）的成像。獵戶座V883是一顆具有1.3太陽質量的原恆星，它經歷了由吸積率暫時增加導致的發光度爆發過程。我們發現了對應光厚約42 au處、突變的亮度斷裂，該處升高的星盤溫度達到了水的凝固點。據此，我們總結出是爆發移動了水雪線。雪線的光譜性質驗證了最近的模型預測：在較高溫度下，塵埃碎片與顆粒增長的抑制導致顆粒數量密度與光深度的飛漲。由於多數行星系統被認為經歷過這種形成過程中加速導致的爆發，我們的結果意味著高動態水雪線在建立星盤演化與行星形成模型時必須被納入考慮。
A sensitiveelectrometer based on a Rydberg atom in a Schrödinger-cat state
基於一個處在薛丁格貓態的裡德伯原子的高靈敏度靜電儀
翻譯 鄧卓
AdrienFacon, Eva-KatharinaDietsche, Dorian Grosso, Serge Haroche, Jean-Michel Raimond, Michel Brune &SébastienGleyzes
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18327.html
測量的精確度通常會被海森伯不確定性原理所引起的量子漲落所限制。如果不確定性均勻分布在測量系統的共軛變量之間，測量的精確性就無法超越標準的量子極限。當使用一個較大的角動量作為儀表時，要想超越標準量子極限就需要利用例如壓縮態或者類-薛丁格貓態等的非經典量子態。然而，由於這些非經典量子態的實驗製備非常具有挑戰性，對它們的計量應用至今為止都被局限於角動量相對小的測量儀。在本文中，我們報導了以一個處於高能裡德伯態的原子所攜帶的較大角動量（量子數J≈ 25）為基礎的靜電儀所測量的電場。我們的分析表明當裡德伯原子經歷一個向薛丁格貓態的非經典演變時，海森伯極限是可以被接近的。基於這種實驗方法，我們在100納秒作用時間內的單次測量靈敏度可達到1.2毫伏每釐米，對應於在3千赫茲重複頻率下的30毫伏每釐米每平方根赫茲。這種高靈敏度、非侵入式的空間-時間分辨場測量手段不僅延伸了電測量技術的領域範圍，同時還具有重要的實際應用：當兆赫茲帶寬存在於大約100微米尺度的介觀器件中時對單電子的探測。
Transport evidence forFermi-arc-mediated chirality transfer in the Dirac semimetal Cd3As2
狄拉克半金屬Cd3As2中費米弧介導手性傳遞的輸運證據
翻譯 趙迪
Philip J. W. Moll,Nityan L. Nair,ToniHelm, Andrew C. Potter, ItamarKimchi,AshvinVishwanath& James G. Analytis
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18276.html
處在金屬中的載流子的色散與自由電子存在著明顯差異，這是由於它和晶格之間存在相互作用。這種相互作用會產生類似高能粒子物理中無質量相對論動力學描述的準粒子，使電子的量子相轉移到拓撲非平庸節點，繼而產生受保護的、具有反常電磁特性的表面態。這些效應交織存在於我們所說的Weyl半金屬中，同時也存在於它的類似物——晶體對稱性受保護的狄拉克半金屬中。而後者在三維空間中呈現一種可由兩個Weyl方程（描述無質量相對論費米子的理論模型）表述的線性電子色散。在晶體表面，平移對稱性的破缺將導致拓撲表面態的產生，也就是所謂的「費米弧」，它是高能物理或者傳統凝聚態系統理論體系所不能解釋的。本文中，我們展示了用聚焦離子束方法製備的Cd3As2微結構中的舒勃尼科夫-德哈斯振蕩(Shubnikov–de Haas oscillations)現象，結果驗證了理論方法預測的「Weyl軌道」——也就是將費米弧與手性體態交織在一起的迴旋運動的存在。與傳統的迴旋軌道不同，這種運動不是由洛倫茲力的動量傳遞引起的，而是由手徵從一個Weyl節點到另一個的轉移驅動的。我們的觀測結果為輸運實驗中實現對電荷拓撲性質的直觀檢測提供了證據，向著它們潛在深入的應用邁出了第一步。
Self-assembly of graphene ribbons by spontaneous self-tearing and peeling from a substrate
通過基質的自發撕裂和剝離進行自組裝成石墨烯帶
翻譯 徐甜甜
James Annett & Graham L. W. Cross
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18304.html
石墨烯和相關的二維材料具有與眾不同、超出尋常的機械性能，這與摺紙的褶皺和剪紙藝術的切割類似。對於紙張類似物而言，宏觀片層與二維固體的一個決定性差異在於後者分子尺度的維度較薄，能夠允許大量平面外運動的熱活化的產生。迄今為止，熱活化已經顯示能夠在游離的石墨片層中產生局部褶皺，幫助理解其理論上的穩定性，同時產生出乎意料的長程抗彎剛度。本文我們展示了熱活化對於二維固體行為產生的顯著影響，從而致使接近宏觀規模的基質發生自發和自驅的滑動、撕裂和剝離。我們證明可伸縮的納米壓印式接觸技術可以進行成核，同時指導在環境條件下控制形狀的石墨烯帶的並行自組裝。我們通過一個簡單的斷裂力學模型解釋了觀察到的結果，此模型顯示了熱力學力如何驅動形成石墨烯-石墨烯界面，從而代替用足夠的力剝離和撕裂多層石墨烯片。我們的研究結果表明了弱物理表面力是如何進行控制，並聚焦於石墨烯簡單摺疊結構，從而將最強的共價鍵撕裂的。此結果可以為基於二維材料的設備的模式和機械致動的研究前景帶來希望。
Mid-ocean-ridge seismicity reveals extreme typesof ocean lithosphere
洋中脊地震活動揭示海洋巖石圈的極端類別
（圖片來源：http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18277.html
翻譯 劉小鷗
Vera Schlindwein & Florian Schmid
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18277.html
沿著超慢速擴張洋脊（即海洋地質板塊極緩慢漂移分開處），傳導冷卻被認為限制了地幔的熔化，同時人們推測熔融產物是極度不連貫的。沿這這樣的擴張中心，沒有任何火成地殼的長洋脊部分與具有大量能夠引發強震的火山巖漿部分交替出現。因此，沿超慢速擴張洋脊軸線的熔化補充、巖石圈成分與地質結構似乎十分不同。但由於缺乏地震活動數據，超慢速擴張洋脊的巖石圈結構尚未被確認。本研究中，我們運用沿超慢速擴張洋脊軸線上390千米的詳細地震學監測結果，描述了海洋巖石圈兩個末端類型的結構與增長模型。我們觀測到，非巖漿部分在巖石圈上層15千米缺乏潛層地震活動，但異乎尋常地具有深至35千米深度的地震活動。這一觀測表明了具有可能反映大量蛇紋巖化的上層無震區的低溫厚巖石圈。我們發現，巖漿巖石圈區域在火山中心下顯著變薄，並推斷其導致的巖石圈與軟流圈邊界的地形能夠使得沿軸熔態流動，這能夠解釋超慢速擴張洋脊不平整的地殼產物。地震活動數據顯示，海洋巖石圈的改變所能達到的深度可能比先前認為的要深得多，並對海底變形和液體循環具有重要影響。
Molecularlogic behind the three-way stochastic choices that expand butterfly colourvision
增強蝴蝶色覺的三向隨機選擇過程的分子邏輯
翻譯 李昕驥
Michael Perry, Michiyo Kinoshita, GiuseppeSaldi, Lucy Huo,Kentaro Arikawa & ClaudeDesplan
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18616.html
蝴蝶普遍依賴於色覺來適應自然世界。大多數物種在隨機分布於視網膜上的三種小眼（單位眼）中，表達一系列的色敏視紫紅質蛋白。果蠅（Drosophila melanogaster）的視網膜僅使用兩種主要類型，其命運由二元隨機決定是否在R7光感受器中表達轉錄因子Spineless。我們研究了蝴蝶如何產生與之不同的三種隨機分布的小眼類型，從而產生更多樣化的視網膜鑲嵌，為附加的色彩對比和擴大的色彩視覺範圍提供了基礎。我們展示了，柑橘鳳蝶（Papilio xuthus，鳳蝶科）和小紅蛺蝶（Vanessa cardui，蛺蝶科）在每個小眼內有第二個類似於R7的光感受器。在每個類R7細胞中，Spineless的獨立隨機表達導致了一個藍光敏感（SpinelessON）或紫外光（UV）敏感（SpinelessOFF）的視紫紅質的表達。在柑橘鳳蝶中，兩個R7細胞產生藍光/藍光、藍光/UV或是UV/UV的選擇，與其餘光感受器內額外的視紫紅質蛋白表達相協同，並共同限定了小眼的三種類型。使用CRISPR / Cas9敲除spineless會導致類R7細胞喪失形成藍光敏感類型的可能性，使視網膜轉變成僅有UV/UV型小眼的同質性區域，其他小眼類型的協同特徵也發生相應的變化。因此，Spineless表達的三種可能結果定義了蝴蝶的三種小眼類型。這一發育策略使柑橘鳳蝶得以配置一種額外的紅光敏感的視紫紅質，因而進化出更多樣化的色彩視覺。這一利用與局部協同偶聯的二元隨機決定機制驚人的簡單，它可能是增加發育結果多樣性的一種普遍方式。
Dissociated functional significance ofdecision-related activity in the primate dorsal stream
靈長類動物背側通路的決策相關神經活動和功能意義分離
翻譯 李駿
Leor N. Katz, Jacob L.Yates, Jonathan W. Pillow & Alexander C. Huk
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18617.html
在決策過程中，多個腦區的神經元表現出與決策相關的活性。然而，各種與決策相關的神經活動與決策之間是否存在因果關係尚不清楚。本研究中，我們讓恆河猴進行運動方向分辨任務，同時記錄和可逆性地去激活外側頂內溝（LIP）和中顳區域（MT）的神經活動來探索這一問題的答案。LIP區域神經元的放電頻率直接與證據積累過程相類似，看起來似乎直接支配著決策行為：它們的反應波動與動物的選擇之間存在強相關。而MT區域神經元的反應波動與選擇之間的相關性較弱：它們的放電頻率模式與其在運動編碼中感覺功能一致。採用藥理學方法去激活各腦區的神經活動對決策行為的影響與決策相關神經活動的程度負相關：MT區域神經元的去激活嚴重影響了決策的心理物理學表現，而LIP區域神經元的去激活則對決策表現沒有顯著影響，即使是去激活了與決策行為非常相關的神經團塊的活動。雖然LIP的去激活未能顯著影響心理物理行為，但它影響到了自由選擇對照任務中的空間選擇和眼動指標。對知覺決策無影響在不同試驗和不同任務階段間比較穩定，且在刺激類型和任務幾何圖形變化的時候非常顯著，即不太可能存在某種形式的代償。因此，與決策相關的LIP區域神經信號在計算知覺決策中並非是至關重要的，相反它可能反映的二級處理過程。我們的發現強調了神經活動在決策相關性和決策因果性上存在分離：神經活動與決策之間的強相關性並不一定反映直接支配決策的神經計算過程。
Resolving early mesoderm diversificationthrough single-cell expression profiling
通過單細胞表達分析揭示早期的中胚層分化
翻譯 趙紅蕾
AntonioScialdone, Yosuke Tanaka, Victoria Moignard, Nicola K. Wilson, IainC. Macaulay, John C. Marioni & Berthold Göttgens
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18633.html
在哺乳動物中，三個主要胚層的分化發生在原腸胚時期，在這一時期細胞穿過原條分化成主要器官系統的前體細胞。然而，由於處在原腸期的細胞數目有限，這一過程潛在的分子機制還不清楚。在小鼠胚胎6.5天時，存在於胚外區域和胚胎後側外胚層的連接處的細胞，會發生從表皮細胞向間質細胞的轉變並內移穿過原條。隨後，細胞遷移，或者圍繞在未來的外胚層周圍作用於胚體，或者進入胚外區域形成卵黃囊，臍帶和胎盤。命運決定圖譜顯示，成熟組織比如血液和心臟起源於前原腸胚外胚層的特殊區域，但是胚胎時期細胞的可塑性和主要細胞型特異性的轉錄因子的功能還不清楚。本文中我們使用單細胞RNA測序的方法，分析了1205個來自原腸胚時期小鼠胚胎的外胚層和初期Flk1+中胚層細胞，代表了體內水平上的哺乳動物原腸胚形成時期早期中胚層形成的第一個全轉錄基因組。除此之外，使用基因敲除鼠，我們研究了一個關鍵的造血轉錄因子Tal1的功能，結果證明，與之前使用可回溯分析的研究相反，Tal1敲除的細胞沒有馬上轉變成具有發育成心臟細胞命運的前體細胞。
Cloche is a bHLH-PAS transcription factor that driveshaemato-vascular specification
Cloche基因是一種驅動造血-血管細胞特化的bHLH-PAS轉錄因子
翻譯 雷文茜
Sven Reischauer, OliverA. Stone, Alethia Villasenor, Neil Chi, Suk-WonJin, Olov Andersson & Didier Y. R. Stainier
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18614.html
血管細胞和造血細胞在胚胎發育初期形成了特化組織，為所有器官提供了關鍵營養物，因此在發育和疾病方面發揮著重要作用。在血-血管細胞特化級聯過程中的頂端存在cloche基因，該種基因的突變可以導致斑馬魚表現出明顯的表型變化，即多數內皮細胞和造血細胞的缺失，以及心肌細胞數量的顯著增加。儘管這種突變體已經被廣泛的分析探索用來研究中胚層多樣化和分化，並且被普遍用作獨特的無血管模型，但是由於它的端粒位置，cloche基因的分離仍然是一個挑戰。本研究利用cloche等位基因刪除確定了同基因組區域中幾個新的cloche候選基因並且採用基因組編輯的方法系統地編輯了每個候選基因。通過這種綜合的尋找方式，我們成功的提取了cloche基因並且發現它編碼了一個含PAS域(PAS-domain-containing)的bHLH轉錄因子,於晚期原腸胚形成中開始以高特異性空間模式中表達。獲得功能性實驗表明了它可以有效的誘導內皮基因表達。異位顯性實驗說明它作用於目前為止被識別的最早表達的內皮和造血轉錄因子基因etv2和 tal1的上遊。哺乳動物cloche同源蛋白同樣可以挽救斑馬魚cloche突變體中血管的形成，說明了它是脊椎動物血管生成和造血作用中高度保守。對於內皮和造血相關過程的主調節子的識別可以深化人們對於早期中胚層多樣化的理解，並且有可能改善體內和體外內皮和造血細胞生成的方法。
Early myeloidlineage choice is not initiated by random PU.1 to GATA1 protein ratios
早期髓系細胞譜系的選擇並不由隨機的PU.1和GATA1蛋白比例所起始
PhilippS. Hoppe, MichaelSchwarzfischer, ClausNerlov, Fabian J. Theis&TimmSchroeder
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18320.html
關於造血系統細胞譜系決定的機制至今仍有爭議。譜系隸屬的轉錄因子具有譜系重編程，正向自我調節和相互抑制的能力，被認為在未確定分化方向的細胞群中表達。有假說認為，譜系選擇是細胞內在啟始的，並且由隨機波動的交叉拮抗轉錄因子的隨機切換所決定。然而，這個假設基於源自瞬時和/或群體平均分析的RNA表達數據，因此不能排除譜系選擇的其它模型。這裡我們應用新型報告小鼠和活細胞成像來連續長時程地定量轉錄因子GATA1 和PU.1 (也被稱為SPI1)。我們對單個造血幹細胞在整個分化為巨核細胞-紅細胞和粒-單核細胞譜系過程中進行了分析。觀察到的表達動態並不符合PU.1-GATA1之間隨機切換早於且起始了巨核細胞-紅細胞與粒-單核細胞之間譜系決定的假設。另外，我們的發現暗示這些轉錄因子僅能在選擇後執行和加強譜系的選擇。這些結果向目前通行的早期髓系細胞選擇的模式發起了挑戰。
TTC39Bdeficiency stabilizes LXR reducing both atherosclerosis and steatohepatitis
TTC39B蛋白缺陷可以穩定有降低動脈粥樣硬化和脂肪性肝炎發病功能的LXR
翻譯 雷文茜
JoanneHsieh, Masahiro Koseki, Matthew M. Molusky, Emi Yakushiji,Gilbert DiPaolo, M. MahmoodHussain, Daniel J.Rader & Alan R. Tall
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18628.html
介導脂肪性肝炎這一在西方國家日益普遍且仍然沒有有效療法的疾病的細胞機制仍然不為人們所了解。儘管其合成激動劑會誘導脂肪肝，肝臟X受體（LXR）轉錄因子因為自身的抗動脈粥狀硬化，降膽固醇以及抗炎活性等特性，仍然成為人們倍感興趣的靶標。本研究說明了一種在人類全組基因相關研究中被發現的高密度脂蛋白三十四肽重複域蛋白質39B (Ttc39b, C9orf52) (T39)基因促進了LXR的泛素化和降解。T39缺失的飼料餵養小鼠顯示出升高的高密度脂蛋白膽固醇水平，伴隨著增強的腸上皮細胞三磷酸腺苷結合盒轉運蛋白A1（Abca1）的表達和增多的LXR蛋白，但是並沒有引起LXR信使RNA的變化。即使被餵食高脂肪，高膽固醇或者高膽汁鹽的食物，T39缺失小鼠或者肝特異性T39缺陷的實驗鼠表現出增強的肝LXR蛋白和靶基因表達，並且出人意料的可以保護實驗鼠免於脂肪性肝炎發病和死亡。根據西式飲食被餵食並且缺少低密度脂蛋白受體(Ldlr−/−T39−/−)的小鼠表現出脂肪肝的減少，高密度脂蛋白的增多，低密度脂蛋白的減少和動脈粥樣硬化的減少。除了增加肝Abcg5/8的表達和限制膳食膽固醇吸收，T39缺陷可以抑制肝固醇調節元素結合蛋白1(SREBP-1, ADD1)加工。這是因為含有多元不飽和脂肪酸的微粒體磷脂增加，這與依賴於LXRα的介導卵磷脂的生物合成以及將多元不飽和脂肪酸插入磷脂的酶的表達增強相關。LXR內源蛋白的保留可以活化有益的基因表達譜，從而促進膽固醇的移除並且抑制脂肪的形成。抑制T39可能成為一個降低脂肪性肝炎和動脈粥狀硬化發病的有效策略。
Ki-67acts as a biological surfactant to disperse mitotic chromosomes
Ki-67蛋白作為一種生物表面活性劑來分散有絲分裂染色體
翻譯 王相麗
SaraCuylen, Claudia Blaukopf, Antonio Z. Politi, Thomas Müller-Reichert, Beate Neumann, Ina Poser, Jan Ellenberg, Anthony A. Hyman & Daniel W. Gerlich
http://www.nature.com/nature/journal/v535/n7611/full/nature18610.html
在有絲分裂過程中，真核基因組被隔離在形成結構緊密、空間排列有序的機械體的染色體中。這使得染色體可以獨立移動並準確地將一個拷貝的基因組副本分配到每個新生的子代細胞中。儘管有絲分裂期染色體的空間排列和染色體表面蛋白都已有報導，但是有絲分裂期染色體結構保持獨立性的分子及生物物理基礎尚不清楚。這裡我們報導了細胞增殖標記蛋白Ki-67（由MKI67基因編碼），作為染色體外圍的組分，可以阻止染色體在核膜解聚後散架聚集成一塊染色質團，從而可以使染色體獨立運動並與紡錘體高效協作。人體Ki-67行使染色體分離功能並不局限於特殊的蛋白質結構域，但與明顯缺少二級結構的截短體突變的大小及淨電荷相關。這表明Ki-67形成一個空間和靜電電荷屏障，該屏障與在溶劑中表面活性劑分散粒子或者形成分相液滴類似。螢光關聯光譜顯示染色體表面有高密度的Ki-67，而Ki-67蛋白兩端雙色標記顯示Ki-67呈伸長的分子構型，揭示了Ki-67像刷子一樣的作為高分子表面活性劑特點的空間構型。我們的研究闡明了哺乳細胞有絲分裂期染色體外圍的生物力學功能，表明天然蛋白質可以在細胞分區中行使表面活性劑的功能。
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