7月6日《Cell》精彩內容

Cell創刊于1976年，現已成為世界自然科學研究領域最著名的期刊之一，并陸續發行了十幾種姊妹刊，在各自專業領域里均占據著舉足輕重的地位。Cell以發表具有重要意義的原創性科研報告為主，許多生命科學領域最重要的發現都發表在Cell上。最新一期（7月6日）Cell雜志就公布了不少重要的研究成果：

piRNAs Initiate an Epigenetic Memory of Nonself RNA in the C. elegans Germline p65
Masaki Shirayama, Meetu Seth, Heng-Chi Lee, Weifeng Gu, Takao Ishidate, Darryl Conte, Craig C. Mello

這是系列的三篇文章，來自麻省大學醫學院，霍德華休斯醫學院的研究人員近期發現了一種與RNAi相關，能偵查到入侵者的新機制，這種機制與之前通過識別dsRNA，或者一些外來序列其他異常特征的方法不同，新方法是通過將外來序列和之前表達的RNA記憶進行比較，一旦識別出差異來，一種稱為外來DNA片段的“表觀記憶”就會產生，并且一代傳給一代，永久沉默這一基因。

這種與RNAi相關的現象被稱為RNAe（RNA誘導表觀沉默，RNA-induced epigenetic silencing），其一個顯著特點就是動物體攜帶有之前基因表達的記憶。這種活性基因的記憶可以作為一種“反沉默（anti-silencing）”信號，保護機體本身產生的基因不受到RNAe的影響，在某些情況下，將外來基因作為自身基因。

研究人員發現，當編碼綠色熒光蛋白GFP的外來DNA片段，插入到一種線蟲體內的時候，有些線蟲就會沉默這些新入侵的DNA，而有些線蟲則會表達GFP基因。之后研究人員深入分析了RNAi在決策沉默還是表達GFP方面的作用，在RNAi相關現象中，一種蛋白：Argonaute會與小分子RNAs相互作用，利用它們作為識別靶標核苷酸的遺傳標記。

這些研究提出了一種小分子RNA系統在表觀遺傳過程中，令人驚訝的復雜作用。這表明了piRNAs能不斷掃描生殖細胞中的所有表達的基因，不斷的將每個序列，與之前基因表達記憶進行比對。當找到外來基因的時候，這個新型表觀遺傳信息就會被傳遞給下一代。反過來說，如果偶然有新基因被隨機表達，那么這個活性狀態也會被作為一種穩定的表觀遺傳記憶，被傳遞給下一代，因此機體就能有效的將外來基因融入自身基因了。

The Structure of Human Argonaute-2 in Complex with miR-20a p100
Elad Elkayam, Claus-D. Kuhn, Ante Tocilj, Astrid D. Haase, Emily M. Greene, Gregory J. Hannon, Leemor Joshua-Tor

來自冷泉港實驗室，HHMI等處的研究人員發表了題為“The structure of human Argonaute-2 in complex with miR-20a”的文章，解析了一種結合在RNA上的人類蛋白三維原子結構，其上的這段RNA片段能“指導”蛋白沉默基因，這種蛋白就是有名的Ago2（Argonaute-2）蛋白，它在RNA干擾過程中扮演了一種關鍵的調控作用。

細胞內某個基因要發揮作用，需要其DNA首先拷貝成mRNA，然后這種轉錄信息利用細胞蛋白合成機器，翻譯成蛋白質，但是當一個Argonaute-2蛋白結合到向導RNA小片段上的時候――這種RNA小片段有可能是短小的干擾RNA，或者是miRNAs，就會攔截mRNA分子。這種向導RNA能作為定位裝置，幫助Argonaute-2蛋白靶向mRNA。

幾年前，Joshua-Tor與冷泉港實驗室等處的同事： Gregory Hannon合作，發現Argonaute蛋白是由不同結構域部分組成的，就像是把分子剪刀，能沉默靶標mRNA。他們分析的Argonaute蛋白來自一種能在極端高溫下生存的古細菌：Pyrococcus furiosus。

但是他們還不了解其中Argonaute活性的生物學功能，以及機制，因此接下來聚焦于高等生物中這種蛋白的結構，比如哺乳動物中的Argonaute蛋白，這些生物中Argonaute功能和靶標確認的相關信息，可以從文獻中獲取。”

結果他們發現，人類Argonaute-2蛋白總體結構與結構域組成，和古細菌中結構相似，其中miRNA錨定在mid和PAZ結構域末端，在結合槽（binding groove)中形成k轉折（k-turn）。而且這種miRNA的結合顯著提高了Argonaute-2蛋白的穩定性，使其能保持穩定的蛋白構象。

Proteasomal Degradation Resolves Competition between Cell Polarization and Cellular Wound Healing p151
Keiko Kono, Yasushi Saeki, Satoshi Yoshida, Keiji Tanaka, David Pellman

科學家揭示一種PKC依賴的新機制可預防細胞損傷部位與極化細胞骨架之間的競爭，進而促進細胞愈合。

細胞損傷的愈合作用，使細胞膜損傷得以修復，在真核生物中是普遍存在的。損傷愈合反應的一個重要方面是極化的細胞骨架和細胞內分泌機器朝向損傷位點的重新定向。


雖然關于參與損傷愈合過程的保守蛋白的研究屢有進展，科學家一直沒能將這些參與成員聯系為一個連貫的反應機制。通過在芽殖酵母中使用激光損傷的方法，研究者證明，局部細胞壁/膜的損傷觸發蛋白質從極性生長部位擴散，從而使這些蛋白在傷口部位積累。

研究者發現了一個蛋白激酶-C依賴的機制，可介導成形素蛋白Bni1（一組參與肌動蛋白聚合并與快速增長的肌動蛋白微絲末端相關的蛋白）和胞吐囊組件Sec3蛋白的降解。

這種蛋白降解對防止極化生長部位和細胞損傷部位之間的相互競爭構建的原材料是必不可少的。避免與預先存在的極化細胞骨架發生競爭，可能是高效的極化細胞損傷愈合的一般特征。

該研究，為眾多細胞損傷相關疾病，如，心肌細胞、神經細胞損傷，肌肉萎縮等的研究提供了新的啟示。

Acetylation-Dependent Regulation of Skp2 Function

來自哈佛醫學院貝斯以色列女執事醫療中心等處的研究人員報道了促進腫瘤發生的一個關鍵事件：Skp2信號異常的作用新機理，發現了Skp2致癌作用的一個乙酰化調控機制，這將為解析Skp2如何調控細胞遷移提供新的研究方向。

研究人員發現Skp2在K68和K71位置上，會被p300乙酰修飾，而這個過程會被 SIRT3去乙酰化酶拮抗，如果細胞內SIRT3 失活，那么就能加速Skp2的乙酰化，從而增加Skp2的穩定性，Cdh1介導的水解途徑就會減少。

這樣的結果就是Skp2致癌作用增強，并且研究人員通過乙酰化模擬突變細胞實驗，也發現會導致體內細胞增殖和腫瘤發生的增多。除此之外，研究人員還發現核定位信號NLS中的Skp2被乙酰化，能促進其在細胞質中停留，而細胞質中的Skp2會通過E-cadherin的泛素化和降解，增加細胞遷移。

Follicular Dendritic Cells Emerge from Ubiquitous Perivascular Precursors

來自蘇黎世大學的神經病理學家們解答了圍繞濾泡樹突狀細胞起源的謎題。濾泡樹突狀細胞是在許多自身免疫性疾病和感染性疾病中發揮重要作用的淋巴器官細胞。蘇黎世大學研究小組證實濾泡樹突狀細胞來自定位于血管壁的細胞。由于這些研究發現，科學家們現在擁有了探究自身免疫性疾病、慢性炎癥、腫瘤和朊病毒感染等關鍵特征的手段。