2020年4月9日訊/
生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年4月3日）發布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。
圖片來自Science期刊。
1.Science：讓胰腺癌缺乏半胱氨酸可殺死癌細胞在一項新的研究中，來自美國哥倫比亞大學等研究機構的研究人員以胰腺癌小鼠為研究對象，指出一種正在開發的用於治療罕見腎臟結石病的化合物可能具有抵抗胰腺癌的潛力。這種化合物讓
腫瘤缺乏半胱氨酸，而半胱氨酸對胰腺癌細胞的存活至關重要。相關研究結果發表在2020年4月3日的Science期刊上，論文標題為「Cysteine depletion induces pancreatic tumor ferroptosis in mice」。
這種讓胰腺癌細胞缺乏半胱氨酸的策略起作用了。在與人類胰腺腫瘤非常相似的胰腺癌小鼠中敲除控制半胱氨酸輸入的基因以切斷對這種癌症的半胱氨酸供應後，這些
腫瘤停止生長，小鼠的中位生存時間翻了一番。
當用半胱氨酸酶（cysteinase）---一種分解血液中半胱氨酸的實驗性藥物---對這些小鼠進行治療時，這些研究人員獲得了類似的結果。（半胱氨酸酶目前正由美國德克薩斯大學西南醫學中心的科學家們開發，用於治療半胱氨酸尿症，這是一種罕見的
遺傳疾病，在這種疾病中，高水平的半胱氨酸聚集在尿液中，從而導致腎臟和尿道結石。）
這些研究人員發現，人胰腺癌細胞似乎也依賴半胱氨酸。當在組織培養物中將半胱氨酸酶添加到人胰腺癌細胞中時，這些癌細胞都死亡了。
2.Science：讓細胞化身為具有蛋白邏輯門的計算機在一項新的研究中，來自美國華盛頓大學醫學院的研究人員構建出作為分子邏輯門發揮作用的人工蛋白或者說定製蛋白。這些稱為分子邏輯門的工具就像電子邏輯門那樣，可用於對更複雜的系統的行為進行編程。他們指出這些新的人工蛋白可以調節人T細胞內的基因表達。這一進展可能改善未來的細胞療法的安全性和持續性。相關研究結果發表在2020年4月3日的Science期刊上，論文標題為「De novo design of protein logic gates」。
論文通訊作者、華盛頓大學醫學院生物化學教授、蛋白設計研究所所長David Baker說，「生物工程師以前利用DNA、RNA和修飾的天然蛋白製造出邏輯門，但是它們很不理想。我們利用從頭設計的蛋白構建出的邏輯門具有更高的模塊化和多功能性，可用於廣泛的生物醫學應用。」
3.Science：揭示棕色脂肪細胞中細胞器通訊的新機制在一項新的研究中，來自美國密西根大學等研究機構的研究人員研究了作為細胞能量工廠的線粒體和另一種參與蛋白和脂質產生的稱為內質網的細胞器在棕色脂肪細胞內部如何相互作用。特別地，他們研究了一種蛋白複合物在一種稱為內質網相關蛋白降解（ER-associated protein degradation, ERAD）的過程中的作用。簡而言之，ERAD是一種移除和破壞錯誤摺疊蛋白的過程，就好像是從內質網中清除垃圾一樣。相關研究結果發表在2020年4月3日的Science期刊上，論文標題為「Endoplasmic reticulum–associated degradation regulates mitochondrial dynamics in brown adipocytes」。論文通訊作者為密西根大學醫學院分子與整合生理學教授、內科學教授Ling Qi博士。
在這項研究中，Qi、論文第一作者Zhangsen Zhou博士和Mauricio Torres博士及其同事們展示了一種稱為Sel1L-Hrd1的ERAD蛋白複合物如何影響線粒體的正常功能。通常而言，內質網和線粒體在稱為線粒體相關膜（mitochondria-associated membrane）的接觸點上具有持續的相互作用。這些接觸點標記著線粒體為了產生新的線粒體和交換其他分子（比如脂質和鈣）而進行分裂的區域。內質網在線粒體周圍形成小管，使得線粒體為分裂做好準備。
通過使用最先進的三維成像技術，這些研究人員發現棕色脂肪中缺乏Sel1L-Hrd1的線粒體在暴露於寒冷時會發生怎樣的變化。Qi說，「當剔除棕色脂肪細胞中的這種複合物時，線粒體就會伸長並增大。」這種三維成像技術使得他們能夠查看線粒體與內質網之間發生的以前無法發現的相互作用，他們發現線粒體以U形形狀包裹在內質網小管周圍。當將棕色脂肪細胞線粒體缺乏Sel1L-Hrd1的小鼠置於寒冷的環境中時，線粒體外膜的末端向後自我摺疊，最終融合併完全包裹了內質網小管。Qi說，結果就是線粒體異常大、畸形和功能失調。
4.Science:量身制定抗癌藥物以殺死癌細胞在本周發表在《Science》雜誌上的一項研究中，蒙特婁大學的研究人員報告了一類被稱為PARP抑制劑的抗癌藥物的關鍵結構和生化差異。這些顯著的結構差異伴隨著上述PARP抑制劑殺死癌細胞的能力差異。這項研究解決了長期以來癌症診所中使用的PARP抑制劑的療效差異的困惑。
此外，研究人員利用他們在結構和生化方面的研究見解，對現有的一種PARP抑制劑進行了修飾，從而提高了其殺傷癌細胞的能力。"這種對PARP抑制劑分子進行修飾的原理在癌症治療之外也有應用，例如在心血管疾病和炎症等其他適應症。"研究高級作者John Pascal說。
這項研究結果也為設計PARP抑制劑治療其他疾病開闢了新的途徑。雖然用於癌症治療的PARP抑制劑的本質特點其殺傷癌細胞的能力，但也有其他用於治療炎症或心血管疾病的PARP抑制劑，其目標是保護細胞和防範與PARP-1的過度激活而產生的相關組織損傷。因此，定製PARP抑制劑以減少PARP-1在DNA上捕集的能力在這些應用中可能是重要的。該研究提供了針對特定應用定製PARP抑制劑的設計原則。
5.Science：揭示神經幹細胞身份維持機制發育中的大腦中的神經
幹細胞根據其位置和它們將產生的神經元類型來獲得身份。隨著大腦變得越來越大，越來越複雜，必須保持這些身份。Delgado等人發現這種位置身份是由表觀
遺傳記憶系統維持的。形態發生素（morphogen，也譯為成形素）在發育早期就設定了神經
幹細胞的身份，但這種身份由
表觀遺傳學來維持。
6.Science：反應情緒狀態的面部表情與神經元相關缺乏對模型有機體中情緒狀態的快速準確讀取，阻礙了對情緒進行神經科學的研究。 Dolensek等人將面部表情識別為小鼠內在情緒狀態的先天和敏感的反映。各種刺激引起的小鼠面部表情可以分為情感類，類似於人類的基本情感。 機器學習算法以毫秒為單位，客觀、定量地對小鼠面部表情進行分類。主觀情緒狀態的強度、價值和持久性因此可以在單個動物中被解碼。將面部表情分析與雙光子鈣成像相結合，可以識別單個神經元，這些神經元的活動與島葉皮層（insular cortex）---一個涉及人類情感體驗的大腦區域---中特定面部表情密切相關。
7.Science：探究南非Drimolen地點的古人類Herries等人描述了南非一個名為Drimolen的地點的古人類充填洞穴（下稱古洞穴）的地質背景和年代測定。他們關注的是最近發現的直立人（sensu lato）化石和羅百氏傍人（Paranthropus robustus）化石的年齡和地質背景，它們的年代可追溯至約204萬至195萬年前。這使得Drimolen成為南非最古老的遺址之一，並將這些化石確立為有史以來發現的各自物種最古老的確定標本。 該年齡證實了大約200萬年前南非喀斯特地區的南方古猿（Australopithecus）、傍人（Paranthropus）和早期人類的物種存在重疊。（生物谷 Bioon.com）