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了不得 | 中国学者发表27篇结构领域相关的CNS文章,清华大学占一半以上
来源: 日期:2019-08-30 阅读

  在2019年8月26,iNature盘点了中国学者共发表了117篇CNS文章(点击阅读),其中材料科学有20篇,地球科学10篇,化学4篇,生命科学73篇,物理学10篇。中国学者在生命科学领域发表了73篇CNS文章,其中平均每个月发表9篇,iNature预测在在2019年全年中,中国学者有望首次突破100篇(2018年发表了97篇,点击阅读)。

  对于生命科学领域,截至2019年8月29日(包括今天黄志伟/高宁发表的Nature 文章),中国学者在Cell,Nature及Science在线发表了74篇文章(点击阅读),其中结构的文章包括27篇,清华大学囊括16篇,占了一半以上:

  按通讯作者来分:颜宁4篇,柴继杰及施一公都是3篇,李雪明,高宁,高福,匡廷云都是2篇。

  最后,由于文章较多,如有错误,请及时向iNature反映,方便我们进一步纠正。


  【1】2019年1月1日,施一公研究组在Nature 在线发表题为“Structural basis of Notch recognition by human γ-secretase”的研究论文,该论文报告人类γ-分泌酶与Notch片段的复合物的冷冻电子显微镜结构,分辨率为2.7Å。Notch的跨膜螺旋被PS1的三个跨膜结构域包围,并且Notch片段的羧基末端β-链形成β-折叠,其在细胞内侧具有两个底物诱导的PS1的β-链。杂合β-折叠的形成对于底物裂解是必需的,其发生在Notch跨膜螺旋的羧基末端。PS1在底物结合后经历明显的构象重排。这些特征揭示了Notch识别的结构基础,并且对γ-分泌酶对淀粉样蛋白前体蛋白的募集具有意义。

  

  【2】2019年1月11日,清华大学施一公团队在Science在线发表题为“Recognition of the amyloid precursor protein by human γ-secretase”的研究论文,该论文报告了人类γ-分泌酶与跨膜APP片段的复合物的冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构,分辨率达到2.6Å。  该结构用作发现γ-分泌酶的底物特异性抑制剂和理解γ-分泌酶的生物学功能以及AD的疾病机制的重要框架;


  【3】2019年1月11号,上海科技大学iHuman研究所刘志杰研究团队等人在Cell在线发表了题为“Crystal Structure of the Human Cannabinoid Receptor CB2”的研究论文,研究报道了人源CB2与拮抗剂AM 10257的复合物的晶体结构,分辨率为2.8Å。该研究为深入了解CB2的激活机制提供了重要的线索,有助于合理的药物设计,以精确调节内卡那宾系统;


  【4】2019年1月24日,上海科技大学李俊,杨海涛及饶子和在Cell发表题为“Crystal Structures of Membrane Transporter MmpL3, an Anti-TB Drug Target”的研究论文,该论文报道了单独的分枝杆菌MmpL3和与四种TB候选药物复合的晶体结构,包括SQ109(在2b-3期临床试验中)。该结构数据将极大地推动MmpL3抑制剂作为新的TB药物的开发;


  【5】2019年2月8号,中国科学院植物研究所匡廷云团队在Science上在线发表了题为“Structural basis for blue-green light harvesting and energy dissipation in diatoms”的研究论文,该研究解析了三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)二聚体FCP的x射线晶体结构,分辨率为1.8Å,揭示了的每一种色素的配体结构和结合环境,为研究光捕获系统中单个色素的吸收特性、能量转移途径和动力学以及过剩能量耗散机制提供了基础;


  【6/7】2019年2月15日,原清华大学颜宁团队Science背靠背同期发表2篇论文,发表发表题为“Structures of human Nav1.7 channel in complex with auxiliary subunits and animal toxins”及“Molecular basis for pore blockade of human Na+ channel Nav1.2 by the μ-conotoxin KIIIA”,共同阐述离子通道结构;


  【8】2019年3月13日,西湖大学周强团队(第一单位清华大学)在Nature在线发表题为“Structure of the human LAT1–4F2hc heteromeric amino acid transporter complex”的研究论文,该研究阐明了LAT1-4F2hc复合体的结构,并提供了对其功能及其可能与疾病相关的机制的见解;


  【9】2019年3月13日,清华大学陈柱成/李雪明团队在Nature在线发表题为的"Mechanism of DNA translocation underlying chromatin remodelling by Snf2"的研究论文,该研究解析了不同核苷酸状态下Snf2-核小体复合物的冷冻电镜结构,揭示了染色质重塑的机理;


  【10】2019年3月14日,施一公研究组在Cell 在线发表题为“Structures of the Catalytically Activated Yeast Spliceosome Reveal the Mechanism of Branching”的研究论文,该研究得到了酿酒酵母的两种不同前mRNA上组装了B *复合物,并确定了四种不同B *复合物的冷冻EM结构,总分辨率为2.9-3.8Å。 U2核小RNA(snRNA)和分支点序列(BPS)之间的双链离散地远离5个B *复合物中的5'-剪接位点(5'SS),其缺乏步骤I剪接因子Yju2和Cwc25。将Yju2募集到活性位点使U2 / BPS双链体进入5'SS附近,BPS亲核试剂位于距催化金属M24Å处。该分析揭示了Yju2和Cwc25在分支中的功能机制。 不同前mRNA上的这些结构揭示了在主要功能状态下剪接体的底物特异性构象。 这些构象状态的比较揭示了对支化反应的机理见解;


  【11】2019年3月21日,北京大学高宁与中国医学科学院病原生物学研究所金奇共同通讯在Cell在线发表题为“Cryo-EM Structure and Assembly of an Extracellular Contractile Injection System”的研究论文,该研究报告了来自P. asymbiotica的完整PVC的冷冻电子显微镜结构。这种超过10-MDa的蛋白装置类似于简化的T4噬菌体尾部,包含六个六角形基板复合物和一个带帽的117纳米鞘管。 PVC的一个显著特征是管和鞘蛋白的三种变体的存在,表明它们在进化过程中的功能特化。该研究为理解广泛使用的CIS的一般机制提供了框架,并为将其用作生物或治疗应用中的递送工具铺平了道路;


  【12】2019年6月14号,清华大学生命科学学院杨茂君Science杂志发表题为“Cryo-EM structure of the mammalian ATP synthase tetramer bound with inhibitory protein IF1”的研究论文,通过高性能冷冻电镜技术,解析了分子量高达280万道尔顿的哺乳动物ATP合酶四聚体6.2埃的结构,以及完整的(19种亚基)、两种状态的ATP合酶单体3.34埃和3.45埃结构;


  【13】2019年6月12日,美国哈佛医学院吴皓及北京大学毛有东共同通讯在Nature在线发表题为“Structural mechanism for NEK7-licensed activation of NLRP3 inflammasome”的研究论文,该研究报告了与NEK7复合的无活性人NLRP3的冷冻电子显微镜结构,分辨率为3.8Å。总而言之,结构和功能研究已经证明NLRP3-NEK7相互作用决定了NEK7对NLRP3炎性体激活的需求;


  【14】2019年5月30日,加州大学洛杉矶分校的Z. Hong Zhou团队(中国科学技术大学位第一单位,刘云涛为第一作者)在Nature 杂志上发表了题目为“Cryo-EM structures of herpes simplex virus type1 portal vertex and packaged genome”的研究论文,该工作利用冷冻电镜首次解析了人类疱疹病毒基因组包装的关键机制以及病毒的DNA基因组结构,有助于预防和控制疱疹病毒引发的多种疾病,并可望改造疱疹病毒用于靶向治疗;


  【15】2019年5月30日,颜宁(清华大学为第一通讯单位)及吴建平共同通讯在Cell 在线发表题为“Molecular Basis for Ligand Modulation of a Mammalian Voltage-Gated Ca2+ Channel”的研究论文,该研究报告了Cav1.1与拮抗药物硝苯地平,地尔硫卓和维拉帕米的复合物的冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构,分辨率分别为2.9Å,3.0Å和2.7Å;Cav1.1与DHP激动剂Bay K 8644复合物的冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构,分辨率为2.8Å;


  【16】2019年5月16日,中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室高福,首都医科大学附属北京儿童医院谢正德及北京大学魏文胜共同通讯在Cell 在线发表题为“Human Neonatal Fc Receptor Is the Cellular Uncoating Receptor for Enterovirus B”的研究论文,该研究通过CRISPR-Cas9文库筛选鉴定新生儿Fc受体(FcRn)作为大量EV-B病毒的通用脱壳受体。该研究系统地剖析了Echo 6附着和脱壳受体的不同作用,这为理解肠道病毒进入的机制提供了结构基础。发现FcRn作为其受体将改善基于艾柯病毒的溶瘤治疗剂的开发;


  【17】2019年5月9日,中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室高福及中国科学院天津工业生物技术研究所Gao Feng共同通讯在Cell 在线发表题为“Molecular Basis of Arthritogenic Alphavirus Receptor MXRA8 Binding to Chikungunya Virus Envelope Protein”的研究论文,该研究研究人员报告了游离小鼠MXRA8(mMXRA8)的晶体结构和人MXRA8(hMXRA8)与CHIKV E蛋白之间的复合物的冷冻电子显微镜结构。 该发现提供了关于针对那些致关节炎性甲病毒的治疗对策的发展的重要信息;


  【18】清华大学Liu Xiangyu及斯坦福大学Brian K. Kobilka共同通讯在Cell 发表题为“Structural Insights into the Process of GPCR-G Protein Complex Formation”的研究论文,该研究提出了与Gαs的羧基末端14个氨基酸复合的β2AR结构以及GDP结合的Gs异源三聚体的结构。这些结构为β2AR和Gs之间的交替相互作用提供了证据,同时提出β2AR的活性结构仅由GsCT的14个氨基酸稳定。该结构可以代表无核苷酸的β2AR-Gs复合物形成中的构象中间体,并揭示G蛋白活化的动态过程;


  【19】2019年4月12日,中科院上海药物所徐华强,王明伟,浙江大学张岩及匹兹堡大学医学院Jean-Pierre Vilardaga共同通讯在Science发表题为“Structure and dynamics of the active human parathyroid hormone receptor-1”的研究论文,该研究报告了人类PTH1R与长效PTH类似物和刺激性G蛋白结合的冷冻电子显微镜结构。 结合的肽采用延伸的螺旋,其氨基末端深入插入受体跨膜结构域(TMD),导致跨膜螺旋6的羧基末端部分解旋并在该螺旋中间诱导尖锐的扭结以允许受体 与G蛋白结合。与单个TMD结构状态相反,细胞外结构域采用多种构象。这些结果提供了对PTH结合和受体激活的结构基础和动力学的见解。总而言之,该结构模型有助于解释甲状旁腺激素如何与其受体相互作用以及受体激活的分子基础;


  【20/21】2019年4月4日,清华大学柴继杰课题组、中科院遗传发育所周俭民课题组和清华大学王宏伟课题联合同期背靠背发表两篇重量级Science文章,完成了植物NLR蛋白复合物的组装、结构和功能分析,揭示了NLR作用的关键分子机制,是植物免疫研究的里程碑事件。两篇文章分别是: "Ligand-triggered allosteric ADP release primes a plant NLR complex”的研究论文。该研究通过重建了拟南芥中NLB蛋白ZAR1-RKS1和ZAR1-RKS1-PBL2UMP复合物,并分别以3.7和4.3Å的分辨率确定了它们冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构,揭示了ZAR1-RKS1识别PBL2UMP和PBL2UMP激活ZAR1的机制,为理解NLR蛋白提供了结构模板!"Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity”的研究论文。该研究重建了ZAR1-RKS1-PBL2UMP-dATP活性复合体,证明了其复合体在免疫激活过程中进行寡聚化,并揭示了其激活免疫反应的机制!这两项研究在植物免疫研究领域取得历史性的重大突破,填补了人们25年来对植物抗病蛋白认知的巨大空白,将为研究其它抗病蛋白提供范本。Science杂志同期发表评论文章,认为“首个抗病小体的发现,为植物如何控制细胞死亡和免疫提供了线索”“显著推进了人们对植物免疫机制的认识”“打开了多个开拓性研究方向”;


  【22】2019年6月26日,中国科学院上海生化细胞所杨巍维与中国科学院大连化学物理研究所李国辉研究组合作在Nature 在线发表题为“UDP-glucose accelerates SNAI1 mRNA decay and impairs lung cancer metastasis”的研究论文,该论文揭示在激活EGFR后,UGDH在人肺癌细胞中的酪氨酸473处被磷酸化。磷酸化的UGDH与Hu抗原R(HuR)相互作用并将UDP-葡萄糖转化为UDP-葡糖醛酸,这减弱了UDP-葡萄糖介导的HuR与SNAI1 mRNA结合的抑制作用,因此增强了SNAI1 mRNA的稳定性。SNAIL的产生增加引发上皮 - 间质转化,从而促进肿瘤细胞的迁移和肺癌转移。此外,酪氨酸473处UGDH的磷酸化与肺癌患者的转移复发和预后不良相关。该研究结果揭示了UDP-葡萄糖在肺癌转移中的肿瘤抑制作用,并揭示了UGDH通过增加SNAI1 mRNA稳定性来促进肿瘤转移的机制。这些结果支持pUGDH(Y473)调节的肿瘤细胞迁移在人肺癌临床行为中的重要作用,并揭示了pUGDH(Y473)与肿瘤临床侵袭性之间的关系;


  【23】2019年7月5日,原清华大学颜宁(清华大学第一单位)等人Nature 在线发表题为“Modulation of cardiac ryanodine receptor 2 by calmodulin”的研究论文,该研究报道了RyR2的8个冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构,它们共同揭示了不同形式CaM的分子识别特征,并提供了对CaM对RyR2通道门控的调节的见解。Apo-CaM和Ca2 + -CaM结合由手柄,螺旋和中心区域形成的细长裂缝中的不同但重叠的位点。RyR2上CaM结合位点的转变受Ca2 +与CaM结合而不是RyR2的控制。Ca2 + -CaM诱导各个中心结构域的旋转和域内移位,导致PCB95和Ca2 +激活的通道的孔闭合。相比之下,ATP,咖啡因和Ca2 +激活通道的孔在Ca2 + -CaM存在下保持开放,这表明Ca2 + -CaM是RyR2门控的许多竞争调节剂之一;


  【24】2019年7月10日,清华大学柴继杰与东安格利亚大学Cyril Zipfel共同通讯在Nature在线发表题为“Mechanisms of RALF peptide perception by a heterotypic receptor complex”的研究论文,该研究报道RALF23诱导CrRLK1L FERONIA(FER)和LORELEI(LRE)-LIKE GLYCOSYLPHOSPHATIDYLINOSITOL(GPI)-ACHORED PROTEIN 1(LLG1)之间的复合物以调节免疫信号。该研究工作揭示了GPI锚定蛋白与植物遗传学上不相关的RK一致的植物肽感知的意外机制,这提供了一个分子框架,通过CrRLK1L RK和GPI锚定 的LRE / LLG家族蛋白质之间的不同异源复合物的感知,提供了一种分子框架来理解RALF多肽如何调节多个过程;


  【25】2019年8月2日,清华大学清华大学生命学院隋森芳,中国科学院植物所匡廷云及沈建仁共同通讯在Science 发表题为“The pigment-protein network of a diatom photosystem II–lightharvesting antenna supercomplex”的研究论文,该研究报道了来自中心硅藻-角毛藻(Chaetoceros gracilis)的光系统II(PSII) - 岩藻黄素(Fx)叶绿素(Chl)a / c结合蛋白(FCPII)超复合物的冷冻电子显微镜结构。 超复合物包含两个原体,每个原体在PSII核心周围具有四个四聚体和六个单体FCPII,其在腔表面含有五种外源氧进化蛋白。该结构揭示了巨大的色素网络的排列,有助于硅藻中有效的光能收集,转移和消散过程。该成果是该合作团队在前期红藻、绿藻的光合膜蛋白结构与功能研究工作的拓展,为阐明硅藻PSII-FCPII超级复合体中独特的光能捕获、传递和转化以及高效的光保护机制提供了重要基础,为揭示PSII复合体的进化演变提供了重要线索。该成果也为PSII的超快动力学、理论计算和人工模拟光合作用研究提供了新理论依据,同时为后续指导设计新型作物、提高作物的捕光和光保护效率提供了新思路;


  【26】2019年8月21日,清华大学肖百龙与李雪明共同通讯在Nature在线发表题为“Structure and mechanogating of the mammalian tactile channel PIEZO2”的研究论文,该研究确定了全长2,822残基小鼠PIEZO2的同源三聚体结构,分辨率为3.6-3.8Å,揭示了38个跨膜螺旋的完全分辨的拓扑结构和具有跨膜和胞质收缩位点的完全闭合的孔。PIEZO2与其同源物PIEZO1之间的结构比较表明,跨膜收缩位点可能充当由帽结构域控制的跨膜门。总之,该研究提供了对压电通道的结构和机械化机制的见解;


  【27】2019年8月28日,哈尔滨工业大学黄志伟及北京大学高宁共同通讯在Nature 在线发表题为“Structural basis of assembly of the human TCR–CD3 complex”的研究论文,该研究报告了人类TCRα/β与CD3六聚体复合物的冷冻电子显微镜结构,分辨率为3.7Å。该结构含有完整的细胞外结构域(ECD)和TCR-CD3的所有跨膜(TM)螺旋。八聚体TCR-CD3复合物(TCRα/β:CD3γ/ε:CD3δ/ε':CD3ζ/ζ')以1:1:1:1组装。 TCR-CD3的ECD的装配由TCRα/β的恒定结构域和连接肽介导。总而言之,该研究数据揭示了TCR-CD3复合物装配的结构基础,为TCR触发提供了线索,并为合理设计针对该复合物的免疫疗法奠定了基础。


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