来源:《自然》(Nature)
研究团队通过定向进化技术,成功改造出新型磁敏荧光蛋白(MFPs),使其能在光照下与磁场、无线电波发生量子相互作用。这是首次通过工程化手段在蛋白质中构建量子效应,并研制出原型成像设备,可类似MRI但能追踪活体内特定分子或基因表达。该突破融合了合成生物学、量子物理与人工智能,为靶向药物递送、肿瘤基因监测等生物医学应用提供了全新工具,并深化了对自然界量子现象的理解。
来源:《自然》(Nature)
研究团队通过定向进化技术,成功改造出新型磁敏荧光蛋白(MFPs),使其能在光照下与磁场、无线电波发生量子相互作用。这是首次通过工程化手段在蛋白质中构建量子效应,并研制出原型成像设备,可类似MRI但能追踪活体内特定分子或基因表达。该突破融合了合成生物学、量子物理与人工智能,为靶向药物递送、肿瘤基因监测等生物医学应用提供了全新工具,并深化了对自然界量子现象的理解。
来源:《细胞系统》
研究揭示,哺乳动物细胞通过“被动适应”机制协调蛋白质合成与清除,以维持稳态。当蛋白质合成速率下降时,细胞会相应减少降解机器组件,从而被动减缓蛋白质清除。研究发现,这一机制普遍存在于各类细胞;而小鼠胚胎干细胞则通过激活mTOR营养感知通路进一步稳定蛋白质水平,这种强健性可能为早期胚胎在严苛环境中发育提供关键保障。该研究为理解细胞应对营养波动和压力的适应性提供了新视角。
来源:《自然-通讯》
研究表明,大肠杆菌中具有“非共价套索缠绕”结构域的蛋白质错误折叠概率是其他蛋白质的两倍,且错误折叠40%发生于此域。团队利用现有蛋白质组数据分析发现,细菌生存必需的蛋白质中该结构域的环闭合氨基酸连接较弱,使其更易被分子伴侣识别修复,这可能是进化形成的保护机制。该发现为理解蛋白质错误折叠相关疾病(如人类某些疾病)提供了新视角。
来源:《自然·通讯》
研究人员通过改进植物激素生长素诱导的降解系统,成功在秀丽隐杆线虫的肠道与神经元中,实现了对特定蛋白质水平的终身精确调控。这种“双通道”新方法能独立调节不同组织内蛋白质的浓度,如同调节音量高低,突破了传统基因敲除技术的局限。该技术为研究蛋白质在全身衰老及疾病过程中的系统性作用提供了全新实验手段。
来源:《美国国家科学院院刊》
英国约翰·英纳斯中心的研究发现,细菌染色体分离的关键蛋白ParB中,负责结合CTP并驱动其分子开关功能的 “ParB-CTPase折叠”结构域,广泛存在于古菌、真核生物甚至病毒中。这一结构域不仅能结合CTP,还能结合ATP、GTP等其他核苷酸,提示其功能远不止于染色体分离。这一发现表明,进化反复利用了同一分子架构来实现不同功能,为探索生命调控、应对抗生素耐药性开辟了新研究方向。
来源:《eNeuro》
研究团队通过基因技术剔除阿尔茨海默病模型小鼠体内的Centaurin-α1蛋白,发现该操作可显著减轻神经炎症、减少海马区淀粉样斑块沉积(约40%),并改善空间学习缺陷。这表明Centaurin-α1在疾病进程中起关键调节作用,可能通过影响代谢、炎症及突触功能加剧症状,是潜在的多靶点治疗突破口。
来源:《自然·通讯》
科学家利用冷冻电镜等技术,揭示了极端古菌“深渊火网菌”如何利用钙离子触发蛋白质自我组装,形成耐高温高压的微小管状结构(cannulae)。这种优雅、坚固的蛋白管网络连接细胞,可能用于运输DNA等物质。该发现为新型智能生物材料及纳米药物递送系统的开发提供了仿生灵感。
来源:《细胞》(Cell)
华盛顿大学研究团队开发出NARDINI+算法,通过无监督学习解析蛋白质内在无序区域的氨基酸序列模式,首次构建了“分子语法”资源库GIN。研究发现,人类蛋白质组中的无序区域遵循有限数量的语法规则,这些规则决定蛋白质在细胞内的定位及功能。特别重要的是,特定语法模式的改变与基因易位导致的癌症增殖密切相关——突变会扰乱原有语法规则,重塑分子互作网络,从而激活细胞增殖程序。该成果为理解癌症机制及设计功能化合成蛋白提供了新工具。
来源:《自然》
芝加哥大学与斯坦福大学的合作研究首次捕捉到蛋白质GRP94在合成过程中与伴侣蛋白CCDC134、FKBP11结合的状态。冷冻电镜结构显示,这一复合物能有效屏蔽糖基化机器OST的活性,防止GRP94被过度糖基化而降解。该发现不仅首次揭示了直接调控糖基化这一基础细胞过程的分子机制,更为骨发育异常、糖尿病和癌症等与GRP94功能紊乱相关疾病的治疗提供了新思路——通过靶向其伴侣蛋白实现特异性干预。
来源:《德国应用化学》
研究团队开发出新型活性物质MA203,首次利用PROTAC技术实现对肿瘤关键蛋白”检查点激酶1″的特异性降解。该物质通过引导细胞自身蛋白酶体识别并分解CHK1蛋白,不仅剥夺癌细胞自我修复能力,更引发多米诺效应——连带破坏其他肿瘤必需蛋白。细胞实验显示,该物质与化疗药物联用可显著提升实体瘤和白血病细胞的死亡率,且对多种健康细胞无影响,为肿瘤治疗开辟了新途径。