封面故事:SAXS方法的最新應用
本期封面所示為由三維小角度X射線散射確定的一個人小梁骨樣本中的超級結構和膠原原纖維取向。“小角度X射線散射”(SAXS)原則上能探測從納米尺度到宏觀尺度的一系列不同長度上的結構順序。然而,此前仍然沒能獲得三維圖像同時保持納米結構取向信息的實驗方法和分析方案。
本期《自然》雜志上的兩篇論文將不同斷層成像原理與SAXS相結合產生了這種信息。Marianne Liebi等人介紹了一個具有普遍適用性的模型。它能描述SAXS數據,并且顯示了將很多目標樣本內在的對稱性(如他們所研究的人小梁骨中膠原原纖維的優先取向)考慮進去何以能使這一過程更好掌控。Florian Schaff等人演示的方法引入了“虛擬斷層掃描斧”的概念。它允許對大量數據進行排列,以實現每個倒易空間成分的直接、獨立重建。在他們的例子中,研究人員以幾毫米的空間分辨率顯示了一顆人牙齒中礦化的膠原蛋白的取向和散射強度。
果蠅的成形素模式形成
果蠅的成形素Decapentaplegic(Dpp,為骨成形蛋白的同系物)被發現與翅膀成形和生長都有關。Dpp是從發育中的翅膀中央一個條紋分泌出的,形成一個被認為對其在成形中所起作用來說必不可少的梯度。Dpp梯度是怎樣驅動整個翅膀組織內的細胞增殖的一直是個有爭議的問題。在本期《自然》上發表論文的兩個小組也加入了這一爭論。Stefan Harmansa等人建立了一個 “形態阱”方法。它依靠一個系在膜上的GFP抗體的表達,將用GFP標記的Dpp固定在翅膀上的一個特定區域。他們發現,雖然擴散的缺失擾亂了翅膀的成形,但側向細胞仍然正常分裂,從而排除了Dpp梯度在調控翅膀側向生長中起一定作用的可能。Takuya Akiyama和Matthew Gibson采用一個由CRISPR-Cas9介導的方法來專門抑制該條紋中的Dpp表達。雖然這樣使得實驗動物產生了成形缺陷,但它們的細胞增殖和生長相對來說仍然正常。這也排除了Dpp條紋在調制翅膀生長中起一定作用的可能。
定位金黃色葡萄球菌的一種新方法
實踐證明,對抗生素有抗藥性的金黃色葡萄球菌(如對甲氧西林有抗藥性的金黃色葡萄球菌,即MRSA)越來越難以殺滅。最新研究證實,造成這個問題的一個原因是,該病原體有能力留在細胞內的空間中。在那里它們受到保護,抗生素無法將其殺滅。為了解決這個問題,研究人員制定了基于“抗體—抗生素共軛”(AAC)的新方案,專門來定位這些空間。抗體與金黃色葡萄球菌表面上的“壁磷壁酸”相結合,經AAC調理的細菌被宿主細胞的內化導致抗體與抗生素之間的連接體被宿主蛋白酶清除,從而將抗生素以其活性形式釋放出來。單一劑量的AAC在一個“菌血癥”小鼠模型中是有效的,其效果好于“萬古霉素”的使用,后者是治療MRSA感染的當前標準。這些發現是對用抗體作為載體來以一種可保證臨床上持續成功的方式輸送現有抗生素的可能性的一個原理證明。
轉移點選擇涉及腫瘤外來體
癌細胞怎樣選擇下一個器官作為轉移目標?David Lyden及同事發現,源自腫瘤細胞的細胞外囊泡(外來體)會優先與目標器官(肺、肝和腦)中的特定固有細胞融合,來準備轉移點。在分子層面上,不同組合的整合蛋白在外來體上的表達,似乎會幫助它們朝這3個器官當中的其中一個來定向。通過阻斷這些整合蛋白,研究人員可以降低目標器官對所關聯的外來體的吸收,從而也降低轉移的可能性。而且,外來體整合蛋白還可被用來預測癌癥患者的器官特定性轉移。
為什么有些人抽煙喝酒、熬夜打游戲,不管怎么作也不得腫瘤,而有些人生活規律、飲食均衡,還是得了腫瘤,早早離世。是天生的命不好,還是運氣太差?2月3日,《科學-轉化醫學》刊發了中國醫學科學院基礎醫學研究所......
“我們發明了細胞大小的‘無人工廠’,光一照就‘開工’,能讓腫瘤切除手術后的復發可能性大大降低。”10月31日,華東師范大學醫學合成生物學研究中心執行主任葉海峰告訴科技日報記者,“無人工廠”由合成生物學......
作為智能探針,活性動態可控的分子開關是探索和干預生命過程的有利工具。光作為一種非侵入性的控制參數,具有高度正交性和時空精度,在調控分子功能中具有獨特優勢。常用光開關分子(如偶氮苯和二芳基乙烯等)存在響......
多重耐藥菌在全球的蔓延嚴重威脅臨床感染性疾病的診治,耐藥問題可能使人類面臨“無藥可用”的境地。為了應對日趨復雜的耐藥問題,昨天(6日),國家衛生健康委臨床抗微生物藥物敏感性折點研究和標準制定專家委員會......
近日,中國科學院國家納米科學中心趙瀟、趙瑞芳和聶廣軍研究團隊在細菌膜納米腫瘤疫苗方面取得重要進展。相關研究成果以Nanocarriersbasedonbacterialmembranematerial......
代謝是細胞及機體生命活動能量與物質來源的基礎,其穩態平衡是機體應對內外時空變化的重要保障。代謝紊亂或調控機制異常與多種人類疾病密切相關,例如,腫瘤代謝異常賦予腫瘤細胞特異性增殖優勢,影響和改變腫瘤微環......
細胞毒性T淋巴細胞(CTL)在識別腫瘤細胞后,釋放穿孔素(Perforin)和顆粒酶(Granzymes)損傷腫瘤細胞的細胞膜并誘導其凋亡。然而,腫瘤細胞可通過修復細胞膜的損傷等途徑逃避CTL的殺傷,......
HER2作為致癌基因,在多種癌癥中存在高表達現象,被認為是疾病治療的有效作用靶點。中科院合肥物質科學研究院劉青松藥學團隊研究發現了自主研發的化合物CHMFL-26,能夠抑制HER2陽性腫瘤細胞生長,并......
近日,我校生命學院胡穎教授研究團隊在腫瘤細胞內質網鈣穩態調控機制方面取得重要進展。相關內容以研究論文的形式發表于《美國國家科學院院刊》(PNAS),論文題目為《iASPP通過抑制Gp78介導的TMCO......
近日,哈工大生命學院胡穎教授研究團隊在腫瘤細胞內質網鈣穩態調控機制方面取得重要進展。相關內容以研究論文的形式發表于《美國國家科學院院刊》(PNAS),論文題目為《iASPP通過抑制Gp78介導的TMC......