| N-乙酰天冬氨酸合成作为线粒体天冬氨酸氨基转移酶的热力学缓解机制 |
Puthillathu, N. |
2026-09-09 |
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N-乙酰天冬氨酸（NAA）是哺乳动物大脑中最丰富的神经元富集乙酰化代谢物，但其代谢目的仍未明确。我们建立了一个简化的线粒体天冬氨酸代谢动力学模型，以检验由天冬氨酸N-乙酰转移酶（ASPNAT）催化的NAA合成是否在神经元线粒体预期的低草酰乙酸（OAA）条件下，作为线粒体天冬氨酸氨基转移酶（AAT）的热力学减压阀发挥作用。在线粒体区室模型中，ASPNAT将稳态线粒体天冬氨酸从141 M降低至105 M，并使AAT净正向通量增加30.9%。当OAA和天冬氨酸-谷氨酸载体1（AGC1/Aralar1）介导的输出均较低时，AAT减压效应相对最大，而乙酰辅酶A的可利用性则控制着NAA合成的底物支持能力。这将减压效应置于产物清除最为重要的狭窄范围内。ASPNAT滴定产生的是梯度性、浓度依赖性响应，而非二元开/关切换。能量学比较表明，AAT相关支持的增益以适度的乙酰辅酶A成本为代价，这使得NAA合成在碳充足状态下比在碳贫乏状态下更容易维持。一些研究提示NAA合成存在次级细胞质位点，因此我们考察了网络响应如何随ASPNAT拓扑结构变化而改变。线粒体基质ASPNAT使正向AAT通量增加53.32%，而细胞质ASPNAT使ASPNAT通量降低17.8%。允许OAA变化保留了ASPNAT依赖的AAT通量正向减压作用，但由于这一简化扩展产生了不现实的低绝对通量，因此应将其解释为对机制方向的稳健性检验，而非对生理代谢速率的预测。这些结果提示，当AAT节点受产物限制时，ASPNAT可作为辅助性基质天冬氨酸汇。 |
| 孤儿受体IL-17RD是RIG-I样受体依赖性抗病毒先天免疫的负调控因子，并抑制SARS-CoV-2诱导的肺部炎症。 |
El-Mortada, F. |
2026-09-09 |
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RIG-I样受体（RLRs）RIG-I和MDA5对病毒RNA的识别触发MAVS依赖性信号体的组装，该信号体激活TBK1-IRF3和IKK{beta}-NF-{kappa}B轴以及JNK和p38 MAPK模块，驱动I型和III型干扰素（IFN）及炎性细胞因子的产生。由于该通路不受限制的活性是免疫病理的主要 cause，宿主编码的负调控因子至关重要，但这些刹车机制的完整组成仍未完全明确。在此，我们鉴定白细胞介素-17受体D（IL-17RD，也称为SEF），一种IL-17受体家族的孤儿成员，此前被表征为FGF和Toll样受体信号传导的拮抗剂，作为RLR驱动的抗病毒先天免疫的负调控因子。使用CRISPR工程化和shRNA敲低的人气道上皮来源的肺癌A549细胞系，我们显示IL-17RD的缺失放大并延长了响应poly I:C转染以及脑心肌炎病毒（EMCV）或仙台病毒（SeV）感染的TBK1和IRF3磷酸化，同样增强IKK{beta}-I{kappa}B模块以及TAK1-JNK1/2和p38 MAPK分支。这转化为IRF3和p65的核积累增加，以及IFNB1、IFNL1-3、CCL5、IL6和NFKBIA转录本以及分泌的IFN-{beta}和IL-6的显著升高诱导。在表达ACE2的A549细胞中沉默IL-17RD同样在SARS-CoV-2感染后解除对抗病毒和炎性转录程序的抑制。上位性实验将IL-17RD定位在MAVS水平，位于RLR哨兵的下游。在机制上，IL-17RD定位于内质网-高尔基体中间区室（ERGIC），即MAVS信号体所在的膜平台，并与RIG-I、MDA5、MAVS、TBK1和IRF3相关联。其在敲低细胞中的重新表达重新分布RLR效应子和TRAF蛋白跨低分子量信号体组分，减少被招募到670 kDa MAVS信号体复合物的IRF3量。IL-17RD缺陷细胞的互补也表明细胞内TIR亚结构域足以赋予这种拮抗活性。最后，Il17rd-/-小鼠显示脾脏转录组富集抗病毒反应特征，并且在鼻内感染中等剂量SARS-CoV-2后，它们产生过度的肺部细胞因子反应，并发展出比野生型同窝仔鼠显著更严重的肺部炎症和纤维化。总之，这些数据确立IL-17RD作为RLR-MAVS轴上的真正刹车，限制病毒诱导的免疫病理，并鉴定SEFIR/TIR亚结构域为负责该活性的模块。 |
| 酿酒酵母减数分裂重组对歧化选择的响应 |
Raffoux, X. |
2026-09-09 |
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减数分裂重组是有性生殖物种进化的关键驱动力，通过产生新的等位基因组合重塑遗传多样性。重组率在不同生物体中因顺式或反式作用遗传元件而存在显著差异，这在包括酿酒酵母在内的许多物种中均有体现。在此，我们报告了一项基于实验进化的研究，以更好地理解塑造这种自然变异的因素。我们从酿酒酵母的遗传多样性群体出发，利用基于荧光的分类方法，在四个独立谱系中对重组率进行了反复的分歧选择。经过十代后，我们观察到在用于选择的区间内，正向选择后重组率的平均响应为+28%，负向选择后为-24%。然而，在相邻区域，我们观察到相反方向上较弱的响应，而在另外四个非连锁基因组区域则没有响应。对高重组率个体进行的全基因组测序显示，四个独立进化的谱系在全基因组高重组率方面结果不一。然而，所有四个谱系在选择区间内均表现出对局部高重组率的选择，特定单倍型被强烈偏好，而基于序列或结构变异的杂合性则被选择淘汰。总体而言，这种实验进化方法为减数分裂重组率的可进化性及相关遗传决定因素提供了原创且有价值的见解。 |
| 大规模膜蛋白研究：用于结构与功能的自动化共聚物纳米圆盘纯化 |
Hanisch, P. T. |
2026-09-09 |
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膜蛋白始终是最重要却最难触及的一类药物靶点。传统去垢剂会剥离天然脂质，使蛋白失稳，并限制下游生物化学与结构生物学研究。两亲性共聚物提供了一种强有力的替代方案，可直接在天然脂质环境中提取膜蛋白，但增溶结果仍难以预测，使每个新靶点都沦为缓慢的经验性搜索。在此，我们提出一种基于微孔板的自动化共聚物筛选平台，利用毫升级体积将该流程从数天压缩至数小时。冻干共聚物文库结合磁珠亲和纯化，可针对多个靶点并行测试数十种共聚物；在14种不同的人类膜蛋白中，下一代共聚物（AASTY、CyclAPol和Cubipol）系统性地优于经典骨架。在本工作中，我们表明这种自动化共聚物筛选能够稳健地鉴定出正确的靶点-共聚物组合，获得类天然、有活性、具备配体结合能力的蛋白，适用于结构解析，并建立了一条可规模化系统探索膜蛋白质组的路径。 |
| 早期终止的转录本和缺失的蛋白质反映了细菌蛋白质组中的假象 |
Insana, G. |
2026-09-09 |
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许多细菌蛋白质组的高度冗余可用于评估蛋白质组质量并识别序列错误。我们使用MMseqs2聚类并随后进行过滤，以识别包含来自至少50%已聚类蛋白质组序列的聚类，从而构建核心蛋白集，其中包括来自95%已聚类细菌的蛋白质。这些聚类通常捕获细菌中超过80%的蛋白质。由于这些聚类具有高度一致的长度（中位聚类的99%以上蛋白质处于众数长度），短于众数长度75%或长于133%的蛋白质很可能是伪迹。大多数“离群”蛋白质出现在不到10%的聚类中，而“高离群”聚类在少部分蛋白质组中过度代表，这些蛋白质组通常具有较差的蛋白质组BUSCO片段评分。短离群蛋白质是伪迹；至少80%的短离群基因组包含该蛋白质的众数长度拷贝，这些拷贝因移码、终止密码子或起始密码子选择而被遗漏。具有50%参与度的MMseqs2聚类提供了稳健的核心细菌蛋白集，并可用于识别较低质量的蛋白质组和蛋白质。 |
| Foldseek-Interface揭示了一个远未完整的蛋白质界面宇宙 |
Strom, J. M. |
2026-09-09 |
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蛋白质-蛋白质相互作用介导广泛的细胞功能，需要多样的结合模式。尽管近年来在绘制和分类蛋白质结构全貌方面做出了重大努力，我们仍缺乏在相互作用组尺度上评估和聚类界面结构多样性的可比方法。在此，我们提出Foldseek-Interface，一种将3D界面结构转换为可搜索序列的方法，以实现蛋白质相互作用界面的快速比对和聚类。它达到了最先进工具的准确性，同时运行速度最高可快230倍。将其应用于PDB中所有生物学组装体，我们将310万个二聚体聚类为77,167个界面簇，并利用该资源表征界面多样性、进化和病原体模拟。将Foldseek-Interface应用于预测的蛋白质复合物结构资源，迅速揭示了值得进一步实验探究的推定新型界面类型。Foldseek-Interface和界面簇资源作为免费网络服务器提供，用于搜索https://search.foldseek.com/interface和探索https://interface.foldseek.com。 |
| 海马中瞬时细胞状态与稳定细胞类型的交集 |
Olmstead, J. A. |
2026-09-09 |
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脑细胞的转录组编码了其稳定的身份以及对环境刺激的动态响应。尽管在大脑细胞类型分类方面已取得显著进展，但破译转录身份与转录状态在多大程度上相关仍是一项重大的技术和概念挑战。在此，我们呈现了小鼠海马的单核RNA测序图谱，涵盖生理和病理刺激以及多个昼夜节律时相，从而能够对活动依赖性、昼夜节律依赖性和细胞类型依赖性的转录程序进行统一分析。尽管诱导了不同的活动状态，分类学上指定的细胞类型在很大程度上保持稳定，但齿状回是一个显著例外。活动和昼夜节律各自驱动稳健且基本不重叠的转录响应，并在特定通路相关基因上表现出趋同调控，包括内源性大麻素信号传导、兴奋性和染色质重塑。这些结果强调了整合细胞类型分类学与转录状态的必要性，以捕捉不同细胞类型如何对经验做出响应。 |
| 多阴离子肽体改善tau病理并促进tau转基因小鼠模型中的神经元蛋白质稳态 |
Caruso, A. C. |
2026-09-09 |
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tau的神经元内聚集是阿尔茨海默病和其他tau蛋白病发病机制的关键驱动因素。tau中带正电荷的富含脯氨酸区域和微管结合结构域对于微管蛋白结合至关重要，从而在生理条件下实现轴突运输。然而，在疾病状态下，这些区域中带正电荷的重复结构域暴露出来，促进tau-tau聚集以及其他致病性tau-蛋白相互作用，导致神经元功能障碍。在此，我们构建了一种多阴离子肽，使其通过静电作用与tau相互作用，并将其融合到惰性单链可变片段（scFv）抗体上，以提高肽的半衰期并实现下游神经元内表达。由此产生的多阴离子肽抗体ACR12在体外和tau转基因小鼠中研究了其预防tau聚集及相关疾病表型的能力。在人神经母细胞瘤细胞中，ACR12在细胞质中稳定表达，并成功与细胞内tau结合。随后，编码ACR12的DNA被包装到可穿透血脑屏障的腺相关病毒AAV-PHP.eB中，通过静脉递送到K3 tau转基因小鼠体内。这种治疗促进了ACR12在神经元内的长期表达，并减少了大脑中总tau和磷酸化tau。ACR12治疗雌性K3小鼠还使失调的神经元蛋白恢复到野生型水平。本研究强调了带正电荷结构域在tau发病机制中的作用，并证明了静电tau相互作用分子的治疗效用。 |
| 肠道摄取调节T细胞对膳食抗原的反应 |
Chang, Y.-T. |
2026-09-09 |
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膳食蛋白诱导抗原特异性免疫反应，导致口服耐受或食物过敏。虽然过敏性致敏的小鼠模型依赖于抗原背景和佐剂信号，但在可溶性模型抗原的研究中，暴露于纯化蛋白通常足以诱导耐受发展。在先前的工作中，我们发现玉米蛋白zein在常规饲料暴露后诱导强烈的抗原特异性肠道Tregs，但出乎意料的是，当以纯化蛋白形式递送时，它不引发T细胞反应。在此，我们研究了这些差异性T细胞反应背后的机制，同时考虑zein的生化特性及其食物基质，以及肠道抗原加工。我们聚焦于三种zein制剂，它们诱导了不同频率的抗原特异性肠道T细胞。虽然体外研究显示树突状细胞呈递相当，但体内研究揭示了肠道摄取方面的显著差异。我们确定了蛋白质溶解度和主动采样机制的差异是肠道zein摄取的合作驱动因素。不同的zein制剂可以通过杯状细胞（先前为模型抗原OVA描述的途径）或M细胞（一种假设用于膳食蛋白并为病原细菌转运所确立的途径）进行采样。这些发现也扩展到花生，其中过敏原Ara h 1根据食物制备方式被杯状细胞或M细胞选择性转运，确立了天然存在的膳食M细胞配体的例子。最后，溶解zein增加了肠道摄取，并且相应地，与喂食不溶性形式相比，喂食含溶解zein的饮食导致更多肠道zein特异性T细胞。总体而言，这些发现表明肠道对膳食抗原的摄取是抗原特异性T细胞诱导的一个受调控且依赖背景的决定因素，对开发恢复耐受的免疫疗法具有重要意义。 |
| 番茄果实斑点病毒复制子定义了细胞自主复制的最低要求，并鉴定了RNA4编码的运动和沉默抑制功能活性 |
Miotti, N. |
2026-09-09 |
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番茄果实斑驳病毒（ToFBV）是一种新出现的多分体正链RNA病毒，与番茄果实上的斑驳症状相关，被归类于Blunervirus属（Kitaviridae科）。尽管其农业重要性日益增加，但ToFBV的研究一直受到缺乏机械传播性以及难以在受控条件下重现感染的阻碍。在本研究中，我们报道了开发首个ToFBV侵染性农杆菌克隆系统的初步进展，该系统基于其四条基因组RNA的全长cDNA拷贝。我们证明，克隆的病毒基因组能够在Nicotiana benthamiana中启动细胞自主复制，表现为浸润组织中负义RNA中间体的积累。为进一步验证该系统，我们对RNA3进行了工程改造以表达GFP，从而能够可视化感染灶并确认在N. benthamiana和番茄中病毒复制活跃。对RNA4编码蛋白的功能分析表明，其编码一个能够互补运动缺陷型病毒载体的运动蛋白以及一个推定的转录后基因沉默（PTGS）抑制因子。总之，这些结果建立了一个多功能的ToFBV反向遗传学平台，为blunerviruses的复制和功能组织提供了新的见解，并为未来研究病毒-宿主互作、致病性及防控策略奠定了基础。 |