Nature揭示定制蛋白开关可对活细胞进行前所未有的控制

科学家们发明了旨在控制细胞内部运作的工具——合成蛋白。与改编自大自然的生物技术工具不同的是,这种合成蛋白完全是由人类构想出来的,并且是在实验室中从头开始制造的少数蛋白之一。在两项新的研究中,研究人员展示了这种工具如何被用来调整基因表达,协调蛋白结合事件,以及根据环境变化提示细胞中发生的功能变化。相关研究结果于2019年7月24日在线发表于Nature,论文标题为“Modular and tunable biological feedback control using a de novo protein switch”和“De novo design of bioactive protein switches”。图片来自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1432-8 作为这两篇论文的共同作者,Bobby Langan说道,“细胞接受刺激信号,随后必须弄清楚针对此该做些什么。比如,它们......阅读全文

Nature揭示致病蛋白的毒性开关

  朊蛋白是导致疯牛病(Mad Cow Disease)和克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)的传染性病原体。当正常的朊蛋白变形并聚集成块时就会发生这些疾病。自然存在的朊蛋白无害,并存在于大多数的生物体内。在人类,它存在于我们的大脑细胞膜上。与之相反,异常变形的朊蛋白则

Nature子刊:掌握疾病的开关

  最常见的成人发病型肌营养不良症,是由一种遗传学缺陷引起的。现在,Scripps研究所TSRI的科学家们,首次通过小分子实现了对这一缺陷的完全控制,文章于六月二十八日发表在Nature Communications杂志上。这些小分子将帮助人们深入研究疾病的长期影响,开发新的治疗方案。   “

Nature:免疫疗法的“安全开关”

  来自加州大学旧金山分校的一个研究小组利用一种细菌中的天然蛋白构建出了免疫细胞的“暂停开关”,有可能促成对诸如癌症和多发性硬化症等疾病更有效更安全的免疫治疗。   这些“效应蛋白”是由一些保护自身免受宿主免疫系统攻击的细菌生成,通过渗入免疫细胞并关闭免疫反应发挥作用确保了细菌复制完成   新研

Nature揭示“癌症之王”的抑制开关

  发表在12月4日《自然》(Nature)杂志上的一项新研究证实,p53蛋白的状态决定了抑制细胞自噬信号通路是促进或是抑制小鼠体内的胰腺癌。这一研究发现为临床自噬抑制剂试验提供了一个警示故事。   自噬是细胞吞噬自身,降解和回收细胞质蛋白及细胞器的一个基本过程。这一信号通路在响应各种形式压力促进

Nature揭示定制蛋白开关可对活细胞进行前所未有的控制

  科学家们发明了旨在控制细胞内部运作的工具——合成蛋白。与改编自大自然的生物技术工具不同的是,这种合成蛋白完全是由人类构想出来的,并且是在实验室中从头开始制造的少数蛋白之一。在两项新的研究中,研究人员展示了这种工具如何被用来调整基因表达,协调蛋白结合事件,以及根据环境变化提示细胞中发生的功能变化。

Nature:神秘神经元打开睡眠开关

  每个果蝇有大约二十几个睡眠控制神经元,人们也在其他动物中发现了这些脑细胞并相信它们也存在于人体中。这些神经元传送了睡眠同态调节器的输出信息:如果这些神经元电活化,果蝇会睡着;当它们沉默时,果蝇醒着。  那么是什么打开了大脑中的这个开关呢?我们知道,睡眠受到两个系统——生物钟和睡眠同态调节器(ho

Nature子刊:调控代谢的miRNA开关

  长久以来,科学家们一直梦想着能将讨厌的白色脂肪细胞转变为棕色脂肪细胞,由此轻易消除多余的体重。来自波恩大学的研究人员现在朝着这一目标又走近了一步:他们破译了小鼠体内的一个“切换开关”,其可以显著促进脂肪燃烧。研究结果现在发表在科学期刊《自然通讯》(Nature Communications)

Nature子刊揭示细胞能量感应开关

  斯克里普斯研究所(TSRI)的生物化学家们发现一条遗传序列可以改变宿主基因对细胞能量水平的反应。科学家们发现在细菌中这一特殊的能量感应开关可以成为新的一类强有力抗生素的靶点。如果人类基因也发现有相似的能量感应开关,它们或可用于治疗如2型糖尿病和心脏病等代谢相关疾病。研究结果在线发表在10 月

华人女教授Nature:梦的神经开关

  最近,加州大学伯克利分校的神经学家,能够使一只沉睡的小鼠快速进入梦境。研究人员在位于大脑髓质(大脑的一个古老部分)的一组神经细胞中,插入一个光遗传学开关,从而能够用激光来激活或抑制这组神经元。  这些神经元被激活时,睡眠的小鼠在几秒钟内就进入了快速眼动睡眠(REM)。快速眼动睡眠的特征是快速眼球

Nature揭示自噬命运的控制开关

  来自瑞典Karolinska学院、密歇根大学、加州大学圣地亚哥分校的科学家们展开合作,在新研究中解析了细胞核中事件对于自噬的影响。他们惊讶地发现,细胞核中的一个信号链充当了一种分子开关,决定了细胞的生死。   简而言之,自噬就是指细胞消化自身蛋白质或细胞内结构(细胞器)的一种自食过程。自噬作为

两篇Nature揭示定制蛋白开关可对活细胞进行前所未有控制

  科学家们发明了旨在控制细胞内部运作的工具---合成蛋白。与改编自大自然的生物技术工具不同的是,这种合成蛋白完全是由人类构想出来的,并且是在实验室中从头开始制造的少数蛋白之一。在两项新的研究中,研究人员展示了这种工具如何被用来调整基因表达,协调蛋白结合事件,以及根据环境变化提示细胞中发生的功能变化

Nature:负责积极、消极的“开关”——神经紧张素

Salk研究所的研究人员和同事们发现了大脑中负责将好或坏的感觉与记忆联系起来的分子。他们的发现发表在自然这为更好地理解为什么有些人更容易保留消极情绪而不是积极情绪铺平了道路——焦虑、抑郁或创伤后应激障碍(PTSD)都会发生这种情况。对于人类或动物来说,要学会在未来再次回避或寻找某一特定体验,他们的大

华人学者Nature发现血脑屏障的开关

  就像独家夜总会中的保镖一样,血脑屏障只允许一些选择性的分子从血液进入到脑液中。让一些重要的营养物质得以进入,将毒素和病原体阻断在外。这一屏障还确保了将一些废物过滤清除出大脑。  血脑屏障帮助维持了微妙的大脑环境,使人类大脑得以良好地发育。而现在存在的一个问题是:这一屏障是如此的敏锐,它也不会让某

李蔚博士Nature遏制肿瘤生长的开关

  就像用调光开关来调节房间的光亮一样,生物化学家们鉴别出了一种蛋白,可利用它来减慢或加速小鼠脑瘤的生长。这项研究发表在5月11日的《自然》(Nature)杂志上。  来自贝勒医学院的李蔚(Wei Li)博士与德克萨斯大学健康科学中心的Eric J. Wagner博士及Ann-Bin Shyu博士共

Nature:控制双亲抚养行为的神经开关

  不同小鼠对幼崽的表现有所差异:“处男”小鼠通常会攻击幼崽,而“处女”雌性小鼠、性经验丰富的雄性小鼠和雌性小鼠则对幼崽表现出父母的关爱。具有不同社会经验的雄性和雌性小鼠之间这种明显不同的双亲行为(parental behaviour),是由什么神经机制引起,尚不明确。这种行为开关可保护雄性小鼠其子

Nature新文章:干细胞衰老的分子开关

  科学家们在10月20日的《自然》(Nature)杂志上报告称,他们发现了一个意想不到的新型分子开关,由于它促进了造血干细胞衰老,其有可能是减慢衰老造成某些损伤的关键。   来自辛辛那提儿童医院医学中心和德国乌尔姆大学,从事这项研究的科学家们说,该研究有望帮助寻找到减缓或是逆转衰老过程,并有可能

控制蛋白活性的通用“开关”

蛋白发生故障有可能导致疾病,研究蛋白结构和功能有助于发展治疗疾病的药物,比如发现胰岛素在糖尿病中的作用,开辟了以胰岛素注射为基础的治疗方法。尽管科学家不懈努力,但众多蛋白在细胞中的功能依旧是未知的。为了揭开这些功能,科学家尝试用各种遗传学手段增加、逆转或降低某种蛋白的产量,但现有的技术很复杂,不能满

Nature揭示控制干细胞衰老的遗传开关

  人在老年时许多的疾病会随之而来,这是一个令人难过的事实。尽管许多疾病可能并不危及生命,但它们剥夺了生活的乐趣。肌肉衰减征(sarcopenia)就是这样一种疾病,其会导致肌肉和力量丧失,这就是一些老年人会丧失耐力、行走以及呼吸困难的原因。   不幸的是,除了锻炼尚无针对这一疾病的治疗方法,随着

Nature子刊:科学家发现肥胖致癌的“开关”

  今年4月份,《柳叶刀》上的研究显示在过去的40年里,全球的肥胖人数有一个惊人的增长:从1975年的1亿5百万上升至2014年的6亿4千1百万。现在全球成人肥胖者人数超过体重过轻者,而中国的肥胖人数居全球首位。  肥胖与一系列的健康问题相关,包括心脏病、中风、二型糖尿病和癌症等。《The Lanc

Nature-Immunol:促使免疫细胞更好地抵抗疾病的分子开关

  近日,La Jolla过敏和免疫学研究所的一个研究小组发现使得CD4辅助性T细胞引发杀伤T细胞中发挥更积极作用,来攻击病毒、癌肿瘤和其他受损或感染细胞的分子机制。这一发现可以被利用开发出更有效的药物来触发杀伤性T细胞抵抗受感染或受损的细胞,治疗艾滋病,癌症等许多其他疾病。   在感染过程中

上海交大长江学者Nature子刊调控代谢的开关

  来自上海交通大学医学院的研究人员在新研究中发现,一个称之为LGR4的因子在能量代谢和体重控制中发挥重要的作用,敲除LGR4可通过推动白细胞向棕色脂肪转换,促进能量消耗。研究结果在线发表在11月10日的《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology)杂志上。   领导这一研究的是

Nature发布p53惊人发现:踩下细胞变身的开关

  来自北卡罗莱纳大学医学院的研究人员,发现在心脏病发作后通常生成疤痕组织的成纤维细胞可以转变为内皮细胞,生成血管向心脏受损区域供应氧气和营养,由此大大降低了心脏病发作后的损伤。  驱动这一开关的是已得到充分证实的肿瘤抑制蛋白p53。卡罗莱纳大学的研究人员证实,提高这些瘢痕形成细胞中的p53水平,可

Nature:剖析重要的疾病蛋白

  找到某种疾病的致病突变,往往只是理解疾病的第一步。而Rett综合症的情况更加复杂,因为该疾病中的突变基因控制着一系列其他基因。Rett综合症属于孤独症谱系障碍,是主要影响女孩的单基因神经性疾病。   爱丁堡大学的Adrian Bird教授与哈佛医学院的Michael Greenberg教授

Nature揭示新型癌症蛋白家族

  来自英国癌症研究院的科学家们在发表于12月1日《自然》(Nature)杂志上的一篇新研究论文中,描述了一个似乎在癌症中发挥重要作用的新型蛋白质家族——谷氨酸膜内蛋白酶(glutamate intramembrane proteases),并着手解析了这一新家族的结构,该家族的基础成员在将健康

Nature头条:教你如何DIY蛋白

  蛋白质是一个巨大的分子成果:氨基酸链自发地折叠成一种精确的构象,一次又一次,通过进化优化它们的特异功能。然而鉴于所有氨基酸链有可能有指数数量的弯曲,描述一段将折叠为一种可预测结构的序列是一个艰巨的任务。   现在研究人员报告称他们可以做到了。通过遵循发表在《自然》(Nature)杂志上的一篇论

Nature重大成果:首张活细胞调控DNA开关图谱

  由华盛顿大学领导的一个研究小组在新研究中确定了控制机体内不同的基因何时、何处及如何开启和关闭的百万DNA“开关”的位置。基因只占人类基因组的2%,且易于识别,然而控制这些基因的on/off开关却被加密保存在余下的98%的基因组中。   没有这些称作调控DNA(regulatory DNA)

Nature子刊重大成果:如何关闭自身免疫疾病开关

  科学家们取得了自身免疫疾病研究的一项重大成果:研究人员发现了能阻止细胞攻击正常健康机体组织的方法,利用这种方法就可以遏制譬如多发性硬化症之类的自身免疫性疾病。  来自英国布里斯托大学的研究人员解析了细胞如何从侵袭性转变为保护性的分子机制,这与之前针对机体免疫系统由于错误破坏自身组织的研究不同。 

华人研究登上Nature子刊:植物开花的分子开关找到了?

  我们很多人都有过种植花花草草的经历。在欣赏美丽的花朵时,也许很少有人会关心植物的开花时机。对于人类来说,何时开花只事关观赏花卉的时间。而对于植物而言,如果开花太早,可能就会错过给它们传播花粉的动物;如果开花太晚,种子还没有成熟,就会被秋季、冬季的气温所冻伤。因此开花时间的精确选择,可是生死攸关的

新型小分子开关可控制蛋白质活性

蛋白质分子(示意图)  据美国匹兹堡大学网站最近报道,该校研究团队开发出一种新技术,利用小分子磷化氢作为“开关”能控制蛋白质的活性。该技术为人们更好地研究生物过程中的分子行为提供了一种有力工具。  蛋白质是生物体内种类最多、最重要的成分之一,从牙齿、骨骼、皮肤,到器官的生长和酶与激素的产生,都离不开

Nature:开发出一种“调光开关”系统来帮助控制基因疗法!

  截至目前为止,基因疗法往往依赖于无法进行精细化控制的复杂“构建物”,近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为“Regulated control of gene therapies by drug-induced splicing”的研究报告中,来自费城儿童医院等机构的科学家们通过研究开发了一