6月Nature子刊精彩选读

　　

生物通综合：

自然-细胞生物学 

2006年6月 
癌细胞转移的关闭与启动 
在6月出版的《自然--细胞生物学》上，一篇论文报告一种在癌细胞转移过程中发挥作用的新因子。与此同时，Sung Hee Baek 和同事还描述了一种全新的控制某种蛋白质的方法，这种蛋白质负责指挥癌细胞的转移。转移是指癌细胞从身体中最初的肿瘤转移到另一个肿瘤中。了解如何控制这一过程的发生有助于研制出对付癌症转移的治疗方法。以前的研究显示，一种名为reptin的蛋白质对 KAI1基因表达的关闭至关重要， KAI1是一种能阻断转移的基因。在新的研究中，Baek和同事发现当另一种名为SUMO的蛋白质吸附到reptin时，它通过关闭reptin的功能从而关闭 KAI1的表达。这是因为SUMO促进了reptin与其它能关闭KAI1的蛋白质间的相互作用。另一方面，去除reptin中的SUMO能激活KAI1的表达。他们还发现干扰SUMO在reptin的吸附能改变癌细胞的转移力。新研究揭示了控制癌细胞转移的新因子，它有可能成为干涉性治疗的靶标。

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自然遗传学 

2006年6月 
基因变异与I型糖尿病 
在6月出版的《自然--遗传学》上，一篇论文报告了一种与I型糖尿病有关的新型基因变异。这种名为IFIH1的基因编码的蛋白质与免疫系统应对病毒感染的功能有关。在目前所报道的与I型糖尿病有关的几个基因中，IFIH1是唯一被证实在两种人种中与糖尿病的发生有关的基因。当身体的免疫系统不能恰当地攻击产生胰岛素细胞的胰腺时，就会发生I型糖尿病。在对大量普通受试个体的研究中，John Todd和同事发现一种相对普遍的IFIH1变异与这种疾病的风险相关，在几个国家的糖尿病家族中也存在这种相关性。曾经有观点认为糖尿病的发生与免疫系统对病毒的变异反应有关，新研究是支持这一观点的第一个人体遗传学证据。


2006年6月 
遗传变异与前列腺癌 
与没有患前列腺癌的男性相比，研究人员在患前列腺癌的男性体内更多地发现了一种常见的遗传标记，新研究结果发表在6月出版的《自然--遗传学》上。这是首次在普通人群中鉴别出的前列腺癌高风险遗传因子。 Kari Stefansson和同事在对冰岛、瑞典和美国人中的前列腺癌患者的研究中发现，一种位于8号染色体上的特别遗传标志更频率出现在这类人群中，美国受检测人群包括了欧洲和非洲裔美国人。在欧洲人中，大约8%的前列腺癌患者与这种的变异有关。研究人员对4种类型的人群的研究发现，这种基因标志与高度恶性前列腺癌密切相关，但与前列腺癌的良性先兆没有关系，由此推测这种基因变异增加了前列腺肿瘤恶化的风险。然而，尽管8号染色体周围有几个候选基因，研究人员目前还没有鉴别出与这种变异相关的具体基因。在已诊断出癌症的男性中，前列腺癌的发生率仅次于皮肤癌。非洲裔美国人前列腺癌的发生率尤其高，而且发生死亡的概率大大高于欧洲裔美国人。事实上，在非洲裔美国人身上鉴别出的风险变异率是欧洲裔美国人的4倍，研究人员由此推测这也许可能解释部分非洲裔美国人患前列腺癌风险升高的原因。 

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自然－方法学

Nature Methods 3, 424 (2006) doi:10.1038/nmeth0606-424b
蛋白质化学合成方面有了新突破
Allison Doerr 



研究者发现，除了对蛋白质进行连接外，还可以对蛋白质进行折叠和功能分析方面的尝试，尽管这时候它们仍然被束缚于一种亲水性的固体支持物上。 



由于近来在重组表达技术方面有了突破，研究者因而能够合成他们感兴趣的任何蛋白质。但是，这并不总是一个简单的奋斗目标，对于像分光镜探针整合技术和膜蛋白合成技术这样的复杂过程尤其如此。美国芝加哥大学的Stephen Kent就是这样的明星之一，他从事的领域是一种有关蛋白质化学合成的极为有用的替代技术，遗憾的是在一定程度上被人们忽略了。 

固相缩氨酸合成技术（SPPS）被用于少于50个氨基酸残基的化学合成。自然化学连接方法（NCL）是一种广泛被认可的方法，它用于缝合人造的缩氨酸片段，进而合成大分子量的蛋白质。该方法利用了在含有N端的半胱氨酸和 -硫酯之间存在的高度特异性反应，并在水相这一最为温和的溶剂中蒸发。近来，通过应用一种亲水性的固体支持物，以便在上面装配蛋白质，Kent与他的学生Erik Johnson发现，尽管该蛋白质仍旧被束缚于支持物上，要进行连接、折叠和功能分析等方面的工作是可能的。 

Kent、Johnson及其同事找到了理想的工具，应用于依托于支持物的NCL，其对象是一个和高分子量聚氧化乙烯相关的商用树脂，即亲水性的超透性有机组合化学（SPOCC）树脂。使用NCL和SPOCC，他们合成了小型蛋白质EETI-II，这是一种发现于南瓜种子里的胰岛素抑制剂。因为SPOCC是亲水的，因而在树脂上能够对EETI-II进行折叠。更为有趣的是，当EETI-II仍旧被束缚于支持物上时，它依然具有抑制胰岛素的能力。因为SPOCC是高度通透性的，像蛋白质这样的大分子能够很容易地扩散进来和扩散出去，这有利于进行功能方面的分析。 

Kent同时承认，这种方法最为明显的实用领域就是有关蛋白质的组合化学合成，例如组装服务于功能研究的“一珠一化”文库。但他更愿意致力于开发具有各种神奇特征的树脂，这些特征能提高以支持物为基础的NCL这一方法的效率，最终是展示与重组表达方法相比，它常常具有简单易行的特征。“我们更有兴趣将NCL应用到大型蛋白质的合成过程中，尤其是膜蛋白，因为我们可以一直将多肽链很好地进行溶解以便能随时应用于各种反应，直到我们希望将其放入到液体双分子层中为止，” Kent说。“与直接在树脂上面进行化验相比，我们对在蛋白质功能形成过程中恢复蛋白质功能这一方面更感兴趣。”

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自然-免疫学

2006年6月 
怎么感觉感染？ 
在6月出版的《自然--免疫学》上，研究人员报告了宿主细胞与细菌在感染期间复杂相互作用的新信息。三个研究小组的发现有助于我们更好地认识沙门氏菌和被感染的细胞间的相互作用。宿主细胞会利用特别的“感应器”来探测入侵的特别细胞，并通过引发炎症来向身体的其它部分提出警告。细菌产生一种名为鞭毛蛋白的蛋白质，它们捆扎在一起形成鞭毛，就像尾巴一样让细菌得以游动。 Alan Aderem和Gabriel Nunez领导的研究小组发现，当沙门氏细菌感染一个宿主细胞时，宿主细胞的“感应器”会探测到细菌释放的鞭毛，从而引发炎症。在另一个参证性的实验中，Ayub Qadri实验室的研究表明，宿主细胞产生一种“哄骗”沙门氏细菌分泌鞭毛蛋白质的脂类化合物，从而让宿主的“感应器”能探测到细菌的入侵，并激发免疫反应。这些新研究提供的新细节让我们得以更好地认为细菌引发炎症和宿主细胞积极反应的过程。

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自然-神经科学 

2006年6月 
受伤视神经的再生 
中枢神经系统受伤后是无法治疗的，患者的生命质量受到严重影响。在模型动物的试验中，许多干扰性治疗能提高受伤的神经纤维的再生情况，但因这些方法必须在受伤时或受伤前使用，所以很难用于对人的治疗。在6月出版的《自然-神经科学》上，一篇论文指出，一种新的治疗方法可大大提高受伤三天后的视神经的再生水平。视神经将眼睛与大脑联结起来。Larry Benowitz和同事以前发现，小鼠眼睛的炎症促进了视神经的再生，但却不知道为什么会产生这样的效果。他们在最新的报告中指出，被炎症激活的一组细胞释放出蛋白质oncomodulin，这种蛋白质与另外两种小分子结合后在没有炎症的情况下也会大幅提高视神经的再生水平。与模型动物中许多其它干扰性治疗相反，这种方法用于治疗受伤多天的视神经也是有效的。研究人员下一步还要研究oncomodulin是否对受伤的脊髓和人体也有疗效。


2006年6月 
良好环境产生良好行为 
最近几年的研究发现，大脑的部分区域在成年期仍然会产生新的神经细胞。但到目前为止，科学家们还不清楚这些新神经细胞和其数量的增长对大脑功会产生什么影响。研究人员在6月出版的《自然--神经科学》期刊上指出，对成年小鼠来说，神经细胞的增加和行为能力的提高没有关系。科学家们在实验中将小鼠分住在两处，一处是“豪华型”笼子：面积特大，有许多玩具，小鼠间的社交活动也比较多，另一处是“经济型”笼子。他们发现与居住在经济型笼子的小鼠相比，居住豪华型笼子的小鼠显得更加安宁，彼此间能更好地相互学习，与此同时，这些小鼠在其大脑的海马区域产生了更多的新神经细胞。大脑的海马区对学习和记忆功能来说非常重要。为了研究新神经细胞与行为能力提高间的关系，在将一组成体小鼠在送入豪华型笼子前，René Hen和同事使用X射线阻断了它们海马区神经细胞的生长。6周后，与没有接受X射线照射的小鼠相比，接受X射线照射的小鼠在学习能力的提高和焦虑行为的减少方面没有不同之处。他们由此认为，海马区神经细胞的增加与行为能力的提高没有关系。
(生物通:万纹)