Nature 中文摘要 2 June 2016

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Volume 534 Number 7605

審校：魏若妍  楊柳 史靜雯  譚坤

封面 | 冥王星

Vigorous convection as the explanation for Pluto’s polygonalterrain

劇烈的對流解釋冥王星的多邊形地形

 

翻譯：趙維娜

A. J. Trowbridge, H. J. Melosh,   J. K. Steckloff & A.M. Freed

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature18016.html

 

冥王星表面非常年輕並且地質活動活躍，其中一個最年輕的地形是在近赤道地區，通稱為「史潑尼克平原」（Sputnik Planum）。它是一個由氮冰混雜少量甲烷冰和一氧化碳冰填充的地質盆地，幾乎整個地區被分為直徑20-30km的不規則多邊形，多邊形中心比邊緣高數十米。這一地區邊緣呈現出非多邊形的整體流動特徵。熱收縮和對流都已被提出來解釋這種地形，但是由N2熱收縮形成的多邊形（類似於冰楔或泥裂）與在冥王星上所觀測的N2冰蓋內非脆性變形並不一致。我們在這報導了一個計算N2冰瑞利數的參數化的對流模型，結果顯示，強烈的對流使貝納特流（Rayleigh–Bénardconvection）成為形成這些多邊形最可能的解釋。史潑尼克平原多邊形直徑和「漂浮山」（多邊形邊緣的水冰山）的規模說明N2冰的厚度約10km，對對流速度的估算（1.5cm/年）表明地表年齡僅有一百萬年。

 

Convection in a volatile nitrogen-ice-rich layer drives Pluto’s geologicalvigour

揮發性氮冰層中的對流驅動冥王星上劇烈的地質活動

 

翻譯：侯俊濤

William B. McKinnon, Francis Nimmo, Teresa Wong, Paul M. Schenk, Oliver L.White, J. H. Roberts, J. M. Moore, J. R. Spencer, A. D. Howard, O. M. Umurhan,S. A. Stern, H. A. Weaver, C. B. Olkin, L. A. Young, K. E. Smith & the NewHorizons Geology, Geophysics and Imaging Theme Team

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature18289.html

 

廣袤、深邃、充滿揮發性冰的Sputnik Planum盆地（非正式命名）對於冥王星上劇烈的地質活動至關重要。其中冰層的成分以氮冰（固態N2）為主，還包含甲烷和一氧化碳冰。整個冰層分成多個直徑10 - 40 km的多邊形，仿佛一團「細胞」，類似於固態對流的表面運動。我們報導了根據已有的流變學測量結果，在估計的冥王星現今熱流條件下，超過1 km厚的氮冰固體層會經歷對流運動。更重要的是，幾千米厚的氮冰層中的對流可以從數字上解釋那些「細胞」的巨大橫向寬度。氮冰黏度隨溫度的變化，表明氮冰層的對流屬於所謂的「表面遲緩（sluggish lid）型對流」。在太陽系中，這種獨特的對流模式此前從未被明確地發現過。冰層表面水平速度平均為每年幾釐米，表明其表面運輸或更新過程所需的時間大約為50萬年，遠低於Sputnik Planum的隕石撞擊坑保存年齡上限——1千萬年。柯伊伯帶中的其它矮行星上可能也存在與之相似的對流導致的表面更新現象，這一認識可能有助於解釋這類星體顯示出的高反照率。

Landscape of somatic mutations in 560 breast cancer whole-genome sequences

560 例乳腺癌全基因組序列中的體細胞突變研究

 翻譯：卓思琪

 Serena Nik-Zainal, Helen Davies, Johan Staaf, Annegien Broeks, Adam Butler,Christine Desmedt      

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17676.html

 

本文分析了 560 例乳腺癌的全基因組序列，以理解導致單克隆優勢的驅動突變和產生體細胞突變的突變過程。我們發現了 93 個編碼蛋白的癌症基因有可能帶來驅動突變。一些非編碼區具有高頻突變，但其中多數含有可能提高突變率的獨特結構特點，而不含驅動變異。將分析突變特徵擴展到基因組重排，顯示十二個鹼基置換和六個重排信號。三個以串聯重複或者缺失為特點的重排特徵與基於同源重組的 DNA 修復缺陷相關：一個和 BRCA1 功能缺陷有關，另一個和BRCA1 或者 BRCA2 功能缺陷有關，第三種原因尚且不明。對存在於外顯子、內含子和基因間區域所有種類體細胞突變的分析完善了癌症基因庫和突變過程，並且為全面闡述乳腺癌的體細胞遺傳基礎做出了貢獻。

 

Proteogenomics connects somatic mutations to signalling in breast cancer

蛋白質組學聯繫乳腺癌體細胞突變與信號通路

 

翻譯：鄒晏

Philipp Mertins, D. R. Mani, Kelly V. Ruggles, Michael D. McLellan, PingYan, Sherri R. Davies, R. Reid Townsend

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature18003.html

 

在乳腺癌中已經鑑定出大量特徵性體細胞突變，但這些基因改變對蛋白質組學的影響仍知之甚少。這裡我們報導對105例有基因注釋的乳腺癌進行基於定量質譜的蛋白質組學和磷酸化蛋白質組學分析，其中77例顯示高質量數據。整合分析為體細胞癌症基因組提供見解，包括諸如基底細胞樣乳腺癌5q缺失的染色體缺失所導致的結果。分析5q對基於綜合網絡的細胞特徵庫的反式作用，將CENT3、SPK1缺失與表皮生長因子受體（EGFR）表達上調相聯繫，也將SKP1缺失與SRC酪氨酸激酶增加聯繫到一起。全局蛋白質組學數據確定一個除了在基底簇和管腔簇外，還在間質富集的蛋白群，而磷酸化蛋白質組通路分析鑑定出一個在mRNA水平無法鑑定的G蛋白偶聯受體簇。除了ERBB2之外，其他擴增子相關的高度磷酸化激酶也被鑑定，其中包括CDK12，PAK1，PTK2，RIPK2和TLK2。我們報導乳腺癌的蛋白質組學分析闡明體細胞突變功能性結果，縮小了大的缺失區域和擴增區域內候選驅動基因的範圍，並鑑定治療性靶標。

 

Activation of NMDA receptors and the mechanism of inhibition by ifenprodil

NMDA受體激活和艾芬地爾（ifenprodil）抑制作用的機制

 

翻譯：譚巧珠

Nami Tajima, Erkan Karakas, Timothy Grant, Noriko Simorowski, RubenDiaz-Avalos, Nikolaus Grigorieff & Hiro Furukawa     

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17679.html

 

N-甲基-d-天冬氨酸（NMDA）受體的生理機能是腦發育和腦功能的基礎。NMDA受體是離子通道型穀氨酸受體，它主要由GluN1和GluN2亞單元構成異源四聚體發揮功能。激活NMDA受體需要神經遞質激動劑結合到配體結合域（LBD），以及胺基酸末端結構域（ATD）的結構重排。最近，結合了激動劑和變構抑制劑艾芬地爾（ifenprodil）的GluN1–GluN2B NMDA受體的晶體結構代表了其變構抑制狀態。然而，對於ATD和LBD是如何移動來激活NMDA受體離子通道的，目前還不清楚。在這裡，我們利用X-射線晶體學、單顆粒低溫電子顯微鏡和電生理方法對大鼠NMDA受體進行了研究，發現在沒有ifenprodil存在的情況下，GluN2氨基末端區域的雙葉結構是一個開啟構型，伴隨著GluN1–GluN2氨基末端區域異源二聚界面的重排，改變了ATD和LBD中亞基的定向，以形成一個門控該離子通道的活躍受體構型。

 

Structure of spinach photosystem II–LHCII supercomplex at 3.2 Å resolution

3.2 Å解析度下的菠菜光系統II–LHCII超級複合物結構

 

翻譯：寧葉

Xuepeng Wei, Xinzheng Zhang & Zhenfeng Liu 

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature18020.html

 

在光合作用中，植物光系統II核心複合物接收來自外周捕光複合物II (LHCII) 的激發能。激發能從LHCII向光系統II核心複合物傳遞所經過的通路以及這些通路的組裝機制，還需要通過高解析度的結構研究搞清楚。

我們通過單顆粒冷凍電鏡技術,在3.2 Å解析度下解析了1.1兆道爾頓的菠菜光系統II–LHCII超級複合物的結構。這是一個同源二聚體的超分子體系，其中每個單體含有25個蛋白亞基，105個葉綠素分子，28個類胡蘿蔔素分子和其他輔因子。三個外部亞基（PsbO, PsbP 和 PsbQ）對於光系統II的最佳放氧活性至關重要，它們形成了一個三角形冠狀結構，環繞著CP43和D1蛋白的Mn4CaO5結合結構域（光系統II中的1個Ca原子與4個 Mn原子由5個O原子作為橋連成Mn4CaO5簇，是光催化水分子斷裂生成氧氣的放氧中心——譯者注）。一個主要的三聚體LHCII和兩個次要的單體LHCII分別與核心複合物的每一個單體結合，且三個小的內部亞基（PsbW, PsbH 和 PsbZ）加強了天線與核心複合物間的相互作用。通過分析緊密連接的界面間葉綠素分子，我們對天線與核心複合物間的能量傳遞通路有了更深入的了解。

 

Regulation of black-hole accretion by a disk wind during a violentoutburst of V404 Cygni

天鵝座V404劇烈爆發期間的盤風對黑洞吸積的調節

 

翻譯：吳倩

T. Muñoz-Darias, G. Ponti, P. A. Charles, K. P.Mooley & J. Rodriguez

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17446.html

 

黑洞對物質的吸積普遍與強烈的輻射反饋和強大外流相關聯。尤其是，黑洞暫現圖像顯示存在特徵與吸積流強烈耦合的外流。這包括從環繞黑洞的吸積盤吹出的電離物質X射線風和平行的輻射噴射。最近，恆星質量級黑洞天鵝座V404的暫現旋渦圖案出現明顯的光學變化，可以理解為在其巨大吸積盤的內部有大量物質流瓦解。在此，我們報導了迄今為止可能從未有過的觀察——天鵝座V404持續的釋放出吸積盤風。我們發現，這一流出的盤風是電中性的，有較大的覆蓋係數，其擴散速度為光速的百分之一，當吸積迅速減少且噴出物變稀薄時形成星雲相。大量噴出的物質（>10−8 太陽質量）顯示，當大部分外盤被盤風消耗殆盡並與盤的內部分離時，爆發會過早地結束。明亮而簡短的吸積過程表現為巨大吸積盤的瞬時變化，這意味著這一物質流可能是調節黑洞對物質吸積的基本因素。

 

Attosecond nonlinear polarization and light–matter energytransfer in solids

固體中的阿秒非線性偏振和光–物質能量轉移

翻譯：周麗星

A. Sommer, E. M. Bothschafter, S. A. Sato, M. Schultze & F.Krausz

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17650.html

 

電場誘導電荷分離是光與物質作用最基本的表現，也是偉大的技術相關現象。非線性光學偏振能在雷射難以達到的光譜範圍內產生相干輻射，並成為極限速度信號處理的關鍵。太赫茲技術已經對頻率高達數太赫茲的此類重要觀測提供了實驗的途徑  。在此，我們證明了阿秒計量能夠將可見光解析度擴展至皮赫頻率。阿秒偏振光譜可以測量二氧化矽的電子學系統對幾個周期（大約750nm）的強光場（大於1V/）的響應。我們的概念驗證研究為阿秒非線性偏振、光學克爾效應和多光子吸收背後的光-物質能量轉移動力學，提供了時間分辨的理解，。在低於30阿秒的精度下測定與驅動雷射電場相關的非線性偏振時間時，都會在可見-紅外光和電子之間的可逆及不可逆能量交換產生直接的定量通道。在只有幾飛秒持續時間的信號處理周期內，對於耗散的定量測定揭示了時鐘速率高於100太赫茲的介電光開關的可行性。觀測到的從光場到材料的亞飛秒級的能量轉化的增加（峰值電場超過2.5V/），反過來也表明了皮赫帶寬固態器件測量學的可行性。

 

 

Oil sands operations as a large source of secondary organicaerosols

含油砂作為二次有機氣溶膠的主要來源

 

翻譯：趙維娜

John Liggio, Shao-Meng Li, Katherine Hayden, Paul A. Makar,Junhua Zhang, Desiree L. Plata & Drew R. Gentner   

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17646.html

 

全球重油和瀝青儲量高達9萬億桶並分布在世界各地超過280個盆地中，加拿大本土油砂儲量1.7萬億桶。資源全球化與含油砂中石油開採量的增加已引發鄰近生態系統中有毒化合物和酸沉降等環境問題。大氣懸浮微粒會影響空氣品質和氣候，二次有機氣溶膠是其中的重要組成成分，而目前人們對含油砂勘探對二次有機氣溶膠的影響知之甚少。這裡，我們通過加拿大油砂航空測量數據、實驗室實驗和匣子模型等研究，提供了來自含油砂排放的二次有機氣溶膠等級的定量評定。我們發現，低揮發性有機揮發物的蒸發和大氣氧化是大多數已觀測到的二次有機氣溶膠體產生的直接原因，這些有機揮發物來自開採的油砂材料。45-84t/天的合成產率使油砂成為北美最大人為二次有機氣溶膠來源之一。重油和瀝青儲量佔今天全球石油產量的10%以上，這個數字還在持續增長。我們的研究表明，在全球很多高粘原油生產和煉油地區，其生產可能是人為二次有機氣溶膠的主要來源；在評估當前環境影響及制定全球瀝青和重質原油開採時應該考慮到高粘原油的生產。

 

Experimental determination of the electrical resistivity of iron at Earth’s core conditions

地球核心條件下鐵電阻率的實驗測定

 

翻譯：李衛勝

Kenji Ohta,Yasuhiro Kuwayama, Kei Hirose, Katsuya Shimizu & Yasuo Ohishi

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17957.html

 

地球通過自持發電機作用在地球對流液體外核持續產生偶極磁場。金屬鐵是外核的主要成分，因此，它的電和熱的傳導性控制著地核動力學和熱學的演化。儘管已有廣泛的研究，然而，對地核環境下鐵的輸運特性仍然存在爭議。由於自由電子是電流和熱的主要載體，高溫和高壓環境下的電子散射機制對於理解行星核心的輸運性質起著關鍵的作用。在這裡，我們用一個雷射加熱金剛石壓腔模擬出地核的高溫（4500K）和高壓（兆帕）環境，並測量了鐵的電阻率（電導率的倒數）。鐵電阻率的測量值甚至低於僅考慮電子-聲子散射的Bloch–Grüneisen定律推導的值。這表明，鐵電阻率受到高溫下的電阻率飽和效應的強烈抑制。鐵的低電阻率表明地核的導熱係數高，並說明地核的快速冷卻且是一顆低於0.7十億歲的年輕內核，。因此，約13十億年前，古地磁場密度的突然增加可能與內核的誕生無關。

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Directmeasurement of thermal conductivity in solid iron at planetary core conditions

行星核心條件下固態鐵熱傳導率的直接測量

 

翻譯：李衛勝

ZuzanaKon?pková, R. Stewart McWilliams, Natalia Gómez-Pérez & Alexander F.Goncharov   

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature18009.html

 

在極端壓強和溫度環境下，礦物質和金屬的熱傳導對於行星的演化和動態是至關重要的。在冷卻地核方面，鐵合金的熱傳導率定義為絕熱熱通量，因此可用的熱和能量成分通過發電機作用支持地磁場的產生。傳統地球物理模型中，高熱傳導的預測和巖石記錄的原始磁場的直接證據存在差異，描述地核熱輸運的嘗試也存在問題。因此需要通過對地核輸運的測量來解決這個差異。在這裡，我們展示了用雷射加熱金剛石壓腔模擬出與從水星到地球大小的行星星核相關的溫度和壓強環境下，固態鐵的熱傳導率的直接測量。我們對地核熱傳導性的測量值接近原先估計的較低值，在W/m·k級別。這個結果和古地磁測量結果一致，表明自從地球歷史的開始，地球發電機一直持續存在且存在一個和發電機一樣古老的固態內核。

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The industrial melanism mutation in British peppered moths is a transposable element

英國樺尺蠖工業黑化突變是一個轉座子

 

翻譯：李昕驥

Arjen E. van’t Hof, Pascal Campagne, Daniel J. Rigden1, Carl J. Yung,Jessica Lingley, Michael A. Quail, Neil Hall, Alistair C. Darby & Ilik J.Saccheri

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17951.html

 

發現能夠讓生物獲得對環境變化的適應能力的遺傳突變事件，仍然是進化生物學面臨的重要挑戰。一個眾所周知的進化響應案例是樺尺蠖（Biston betularia）的工業黑化：在工業革命期間，由於鳥類捕食和煤炭汙染之間的相互作用，原本普遍的淺色類型（typica）被一種先前未知的黑色類型（carbonaria）所取代。carbonaria位點被大致定位到一個200kb的區域，但控制carbonaria–typica多態性的特定序列差異及其性質、和它所影響的基因尚不明確。

我們發現，導致英國樺尺蠖工業黑化的突變事件是一段長的、串聯重複的轉座子插入到cortex基因的第一段內含子中。基於重組carbonaria單倍型分布的統計推斷顯示，這一轉座事件發生於1819年前後，與歷史記載一致。我們已開始解析該carbonaria轉座子的作用模式，結果顯示它增加了一個cortex轉錄本的豐度，這個轉錄本的蛋白產物在翅芽發育早期對細胞周期調控起到重要作用。我們的發現填補了一個經典微進化案例中的實質性知識缺口，為理解響應自然選擇的適應機制提供更深層的見解。發現這個突變本身是一個轉座元件將激起更多關於跳躍基因（jumping genes）產生主要表型創新性的重要性的討論。

 

The gene cortex controls mimicry and crypsis inbutterflies and moths

cortex基因控制蝴蝶和飛蛾的擬態和保護色

 

翻譯：閆海洋

Nicola J. Nadeau,    Carolina Pardo-Diaz, AnnabelWhibley, Mathieu Joron, W. Owen McMillan & Chris D. Jiggins

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17961.html

蝴蝶和飛蛾（鱗翅目）的翅膀圖案經由自然選擇的進化多樣化過程，形成的高度多樣的驚人例子。鱗翅類的翅膀色彩圖案是一個關鍵革新，包含有色鱗片的排列。我們仍然對圖案的控制以及是否160,000種蛾和17,000種蝴蝶的控制機制具有共性缺乏這兩個問題了解。我們使用種群基因組學精細定位和基因表達分析來識別基因cortex，它控制袖蝶屬（Heliconius）蝴蝶中經過擬態輻射的多個物種的圖案開關。cortex屬於細胞周期調控因子中高度保守的fizzy家族中快速進化的子族，這表明它可能通過調節鱗細胞發育來調控色素沉澱形成圖案。研究樺尺蠖（Bistonbetularia）的同時，我們的結果顯示這種機制在鱗翅目中普遍存在，cortex已經成為了這個昆蟲群體內自然選擇對色彩和圖案變化起作用的主要靶點。

 

Early Neanderthal constructions deep in Bruniquel Cave in southwestern France

法國西南部布呂尼屈厄洞穴深處發現早期尼安德特人的建築

 

JacquesJaubert,     Sophie Verheyden, Pascal Mora, Xavier Muth, ÉdouardRégnier, Jean-Noël Rouzaud & Frédéric Santos      

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature18291.html

 

我們對尼安德特人，尤其是尼安德特早期文明了解甚少。除了石器和少數骨質工具外，基本上很少有其他人工製品保存下來。那些遺留下來的，包括紅色和黑色的染料以及埋葬點等帶有現代特徵標誌的遺留物尤其稀少，其中幾乎沒有能夠準確確定年代的，這大大限制了我們對現代人祖先們的認識。我們報導對一處由破損的石筍搭建的環形建築的日期推斷，這一建築發現於法國西南部布呂尼屈厄山洞的深處。石筍所圍成的環形建築擁有規則幾何結構，破碎石筍碎片的擺放和使用火的痕跡都證明了這些環狀建築是人工的。通過鈾系法我們推斷石筍在環形結構中及在燒焦骨頭上的再生長進行了年代推斷，結合對環形結構中石筍尖的年代的多次推斷，得到了可信且可重複的結果：這個建築距今已有17.65萬年（±0.21萬年），這使得這一宏偉建築成為人類歷史上最古老的年代確定的建築。這個環形建築搭建在距入口336米處的山洞內，說明那個時期的人類已掌握在地下環境生活的能力，這可以認為是人類邁向現代化的重要一步。

 

A shared neural ensemble links distinct contextual memories encoded closein time

共享的神經元集群把在相近時點上編碼的不同情景記憶關聯起來

 

翻譯：寧葉

Denise J. Cai, Daniel Aharoni, Tristan Shuman, Justin Shobe,   MarkMayford, Peyman Golshani & Alcino J. Silva 

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17955.html

 

最近的研究提示，共享的神經元集群可能會把在相近時點上編碼的不同記憶關聯起來。根據記憶分配假說，學習會引起神經元興奮性的暫時增加，這種神經元興奮性更偏好由編碼第一個記憶的神經元集群存儲對隨後的一次記憶進行描繪和表徵。這樣一來，回憶起一個記憶就會增加回憶起另一個記憶的可能性。

我們在小鼠中發現，由一天內獲得的兩個不同情景所激活的海馬CA1區神經元集群之間的重疊要大於由間隔一周時間獲得的兩個不同情景所激活的重疊。多項發現都表明，這一神經元集群間的重疊將兩次情景記憶關聯了起來。首先，如果兩個情景在一天內而不是間隔一周獲得，與一個情景一起出現的恐懼反應就會被轉移到另一個中性的情景中。其次，第一個記憶強化了一天之內而不是間隔一周的第二個記憶。我們已經知道老齡小鼠的CA1區興奮性較低，這些小鼠的神經元集群間沒有重疊，恐懼反應不會在情景之間轉移，第二個記憶也不會被強化。最後，在兩次不同的情景接觸中提高細胞興奮性並激活共享CA1神經元集群，可以補救衰老小鼠關聯記憶的不足。總之，這些發現證明，直接在重疊神經元集群中存儲記憶，會把在相近時點上編碼的情景記憶關聯起來。由於衰老導致的這些過程的改變，可能會影響記憶的時間結構，從而影響相關信息的有效回憶。

 

Pitx2 promotes heart repair by activating the antioxidant response aftercardiac injury

pitx2在心臟受損後通過激活抗氧化反應促進心臟修復

 

翻譯：鄒晏

Ge Tao, Peter C. Kahr, Zhao Sun, Eric N. Olson, Brad A. Amendt & JamesF. Martin    

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17959.html

 

心肌梗死由於心肌自我更新不足導致心肌功能受損及心衰。與許多脊椎動物不同，哺乳動物心臟只有短暫的初生更新能力。重新激發成熟哺乳動物心臟初始修復能力需要知道有關促進早期心臟修復的機制。

為尋找促進更新的因子，我們通過測定一個成熟的Hippo缺失小鼠心臟再生模型，發現損傷的Hippo缺失的心室中Pitx2被誘導表達。Pitx2缺失的新生小鼠心臟在心尖切除後不能修復，而Pitx2功能獲得的成年小鼠心肌細胞在心肌梗死後可有效再生。基因組分析表明 Pitx2 激活編碼電子傳遞鏈組分和活性氧清除劑的基因。Hippo通路效應分子Yap 協助性調節一系列 Pitx2 靶基因。另外，一個抗氧化反應的調節子Nrf2直接調控 Pitx2 的表達和亞細胞定位。Pitx2突變心肌層中活性氧增加，而抗氧化物的補充可以抑制 Pitx2 功能缺失的表型。這些發現揭示一個心臟修復必不可少的由組織損傷激活的基因通路。

 

Feedback modulation of cholesterol metabolism by the lipid-responsivenon-coding RNA LeXis

脂質響應性非編碼RNA LeXis對膽固醇代謝的反饋調節

 

翻譯：寧葉

Tamer Sallam, Marius C. Jones, Melanie Katz, Richard Lee, JulianWhitelegge & Peter Tontonoz    

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17674.html

 

肝X受體(LXR) 是胞內和系統性膽固醇穩態的轉錄調控因子。在過量膽固醇的情況下，肝X受體的激活誘導一些參與膽固醇外流的基因的表達，通過促進脂肪酸合成增進膽固醇酯化，並且抑制低密度脂蛋白受體對膽固醇的攝取。在大多數細胞類型和作為整體的有機體中，固醇含量維持在一個窄幅區間內，這一事實表明調控通路間一定存在著廣泛的交叉對話。但是將肝X受體與其他脂質代謝通路整合在一起的分子機制還不完全清楚。這裡我們發現，小鼠肝臟中肝X受體的配體激活不僅僅促進了膽固醇外流，還同時抑制了膽固醇的生物合成。我們還發現，長非編碼RNA LeXis是上述作用的介導因子。西方飲食（高脂肪和高膽固醇）或者LXR的藥理性激活可以強烈誘導肝LeXis的表達。提高或降低肝臟中LeXis的水平影響了參與膽固醇生物合成的基因的表達，改變了肝臟和血漿中的膽固醇水平。LeXis與RALY相互作用，並且影響RALY與DNA的相互作用。RALY是一種不均一核糖核蛋白，它是小鼠肝臟中膽固醇生物合成基因的轉錄輔助因子。這些發現概述了一個非編碼RNA在脂質代謝中的調控作用，加深了我們對協調固醇穩態的機制的理解。

 

Overcoming EGFR(T790M) and EGFR(C797S) resistance with mutant-selective allostericinhibitors

利用突變選擇性的變構抑制劑攻克EGFR（T790M）和EGFR（c797s）的耐藥性

 

翻譯：雷文茜

Yong Jia,Cai-Hong Yun, Kwok-Kin Wong, Pasi A. Jänne & Michael J. Eck

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17960.html

 

表皮生長因子受體(EGFR)導向的酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)吉非替尼（gefitinib），埃羅替尼（erlotinib）和阿法替尼（afatinib）是已經批准使用的針對於在EGFR激酶隱含活性突變的非小細胞肺癌治療藥物，但是很多情況下，因為受體ATP位點的第二種突變T790M，癌細胞會迅速產生耐藥性。最近研發出的突變選擇性不可逆抑制劑對於T790M突變具有很高的活性，但若獲得性突變C797位點，抑制劑可與該半胱氨酸殘基形成重要的共價鍵，從而削弱抑制劑的有效性。目前所有的EGFR TKIs都靶向於激酶的ATP位點，突出了對利用其他作用機制的治療藥物的需求。本研究介紹了EAI045的理性發現，EAI045是一種變構抑制劑，它可以靶向選擇的耐藥EGFR突變卻不針對野生型受體。晶體結構顯示這種化合物會結合一個變構位點，而變構位點是在激酶的不活躍構象中由調節性C螺旋位移而產生的。抑制劑可以以低納摩爾的強度在生物化學測試中抑制L858R/T790M突變EGFR。然而作為一種單獨的抑制劑它無法有效的限制EGFR驅使的細胞增殖，這是由於對二聚受體中的亞基具有不同的效能導致的，這兩個亞基在活躍狀態以不對稱方式互相作用。研究觀測到了EAI045與能夠限制EGFR二聚行為的抗體治療藥物西妥昔單抗（cetuximab）顯著的協同作用，使激酶對變構藥物表現出一致的易感性。EAI045與西妥昔單抗的聯合在患有由EGFR(L858R/T790M)和EGFR(L858R/T790M/C797S)驅動的肺癌小鼠模型中有效，其中EGFR(L858R/T790M/C797S)是一種對目前所有可用的EGFR TKIs具有耐藥性的突變。更普遍來看本研究說明了目的性的靶向變構位點去設計突變選擇性抑制劑的效用。

 

Diverse roles of assembly factors revealed by structures of late nuclearpre-60S ribosomes

晚期細胞核內前-60S核糖體的結構揭示了組裝因子的不同作用

 

翻譯：趙紅蕾

Shan Wu, Beril Tutuncuoglu, Jianlin Lei, Meng-Qiu Dong, John L. Woolford& Ning Gao      

http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7605/full/nature17942.html 

 

真核細胞內核糖體的生物合成是一項非常複雜的過程，包括從時間和空間上調節核糖體蛋白（r-蛋白）的結合以及核仁，核質和細胞質內的核糖體RNA的重塑。很多的組裝因子組織成順序的功能組，促進和引導該成熟過程劃分為高效的組裝分支，位於不同的細胞區域及跨區域。然而，這些組裝因子發揮功能依賴的精確機制大部分還不清楚。本文中，我們通過冷凍電子顯微鏡觀察了酵母核質中的前-60S顆粒結構，該顆粒是通過表位標記的組裝因子Nog2親和純化得到。我們的數據對超過20種組裝因子進行了精確定位和結構確定，它們在兩個區域內富集：從中間凸起到多肽通道出口的弧形區域，和含有隔開5.8S和25S核糖體RNA的內轉錄間隔區2（ITS2）的結構域。尤其是兩種調節型GTP酶，Nog2和Nog1，作為中心蛋白和多種遠端組裝因子以及功能性核糖體RNA元件相互作用，顯示出它們在結構重塑檢驗點和核運輸中的關鍵作用。除此之外，我們對組成和結構不同的前-60S中間體的快照提供了在核運輸之前三個主要重塑事件的關鍵機理細節，包括5S核糖核蛋白的旋轉，活性中心的構建和ITS2的移除。該結構中豐富的結構信息為分析不同的組裝因子在真核細胞核糖體組裝時的分子作用提供了框架。

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