学习文献看什么？最新推荐七大生化论文

　　

生物通报道：“F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名医学家”，是由美国哈佛大学和英国剑桥大学等全世界2500名国际顶级医学教授组成的国际权威机构。其中近期最受关注的七篇生物化学论文如下：

H.N. Chapman et al., "Femtosecond X-ray protein nanocrystallography," Nature, 470:73-7, 2011. Evaluated by Thomas Meier, Max Planck Inst Biophysics, Germany; Andrey Kovalevsky and Paul Langan, Los Alamos National Lab; Yuval Mazor and Nathan Nelson, Tel Aviv Univ, Israel; Tetsuji Okada, Gakushuin Univ, Japan; Laurie Betts and Matt Redinbo, Univ North Carolina at Chapel Hill.

位于斯坦福的新的“飞秒硬X-射线激光装置”（即Linac  Coherent  Light  Source，缩写为LCLS）的启动，让人们对生物成像的一个新时代充满了期待。强烈的超短X-射线脉冲允许在辐射损坏发生之前对小的结构进行衍射成像。本期Nature上两篇论文介绍的“概念证明”实验显示了LCLS的工作情况。Chapman等人通过不能在大晶体中成长的大分子的纳米晶体对结构确定问题进行了研究。他们从膜蛋白“光合体系-I”的一系列纳米晶体获得了超过300万衍射图，并为该蛋白生成了一个三维数据集。Seibert等人通过将一束冷却的“mimivirus”颗粒注射进X-射线束中，获得了非晶体生物样本“mimivirus”的图像。 

M.M. Reddy, et al., "Identification of candidate IgG biomarkers for Alzheimer's disease via combinatorial library screening," Cell, 144:132-42, 2011. Evaluated by Angela Vincent, Univ of Oxford, UK; Robert Powers, Univ of Nebraska; Soumitra Ghosh and Kavita Shah, Purdue Univ; Ivan Gerling, Univ Tennessee Health Sci Cen; David Holtzman, Wash Univ School of Med.

美国科学家可能已发现1种新方法，利用血液检测搜寻阿兹海默症（Alzheimer's disease）的线索；这项发现若被证实可行，可扩大应用至其他疾病。

斯克里普斯研究机构（Scripps ResearchInstitute）的柯达戴克（Thomas Kodadek）说：“若这方法对阿兹海默症管用，就显示这是相当普遍性的平台，可能对许多不同疾病也管用。”柯达戴克指出，“现在我们需要把这方法交由疾病专家，应付早期诊断发现是治疗关键的疾病。”

阿兹海默症是最常见的痴呆症，目前无法可治，美国有500万人为这种疾病所苦，所以有不少民众可能认为这种疾病的检测方法并没有太大用途。

不过制药业者可能会利用这项信息，更精确找出接受临床试验的病患。柯达戴克尝试1种鉴定血中疾病信号的新方法，利用名为peptoids的分子，侦测动物和罹患特定疾病患者血流中的抗体。

他从身体状况类似多发性硬化症（multiplesclerosis）的老鼠身上，分离出比健康老鼠更多的免疫球蛋白（Immunoglobulin，1种主要抗体类型）后，他将对象转到人类身上，检测6位阿兹海默症患者、6位巴金森氏症（Parkinson's disease）病患，以及6位健康人士。

这些检测发现，3种分子在阿兹海默症患者身上捕捉的免疫球蛋白数量，是巴金森氏症或控制组的健康人士的3倍。

S.V. Solomatin et al., "Multiple native states reveal persistent ruggedness of an RNA folding landscape," Nature, 463:681-4, 2010. Evaluated by Douglas Turner, Univ Rochester; Daniel MacDougall, Margaret Elvekrog, and Ruben Gonzalez, Columbia Univ; Pascale Legault, Univ de Montreal, Canada; Robert Batey, Univ Colorado.

A.M. Mulder, et al., "Visualizing ribosome biogenesis: parallel assembly pathways for the 30S subunit,"Science, 330:673-7, 2010. Evaluations by Junjie Zhang and Michael Levitt, Stanford Univ; Pascale Legault, Univ. Montreal; Mikael Akke, Lund University, Sweden.

来自于斯克里普斯研究所的一个科研小组第一次显示了细胞的“蛋白质工厂”——核糖体的组成图像。该研究发现为开发新的抗生素以及治疗核糖体组成错误相关的疾病指明了新方向。此外，新技术还将有助于科学家们对细胞过程中其他的复杂机制展开研究。

在过去的几十年里生物学家们都希望能够鉴别和观察到形成核糖体的重要分子，然而却一直未获得突破性的进展。近日来自斯克里斯普研究所的研究人员称他们在最新的研究中获得了核糖体形成过程中几个中间化合物的图像。研究论文发表在世界知名的《科学》（Science）杂志上。

在过去由于受到成像技术的限制，科研人员无法对形成核糖体和其他细胞元件的分子展广泛研究。多年来电子显微镜技术使得科学家们能够获得一些微小分子的图像，但要求对微小分子进行纯化。而在对分子进行纯化前，研究人员必须先了解其组成。

斯克里斯普研究所的研究人员早先开发了一种新技术称之为单粒子分析技术。利用这种技术，科学家们可以绕开纯化步骤，对未经纯化的样品进行成像。自动化数据采集和处理系统使得研究人员能够解密复杂的数据。

论文的第二作者、Williamson实验室的研究助理Andrea Beck从大肠杆菌中获得了纯化的核糖体元件。然后她利用化学方法分解这些元件获得组成核糖体的成分。研究人员将这些成分混合在一起，进行快速染色，并用电子显微镜技术进行成像。“我们对由各种不同粒子混合组成的的样品进行了研究。”Williamson说。

论文的第一作者Mulder对核糖体装配反应中的组成粒子进行了收集和分析。使用该研究小组先进的算法，研究人员对来自电子显微镜的超过100万个数据点进行了处理最终获得了分子图像。通过生成的图像科学家们确定了核糖体生成过程中的化学组成。“不论我们如何处理数据，我们都获得了同样的结果。这使我们相信我们获得的结果是真实的，”Williamson说。

在接下来的研究工作中研究人员进一步确定了不同时帧成像的组分。在对核糖体元件进行分解后，科学家们制备出不同阶段的样品，并将分子进行充分混合，了解其在细胞核糖体形成中的作用机制。通过一系列成像，研究人员证实随着时间流逝大的复杂的分子浓度逐渐增高，而小分子逐渐减少。这些结果与之前获得的有限的信息相吻合，从而进一步证实了结果具有可靠性。此外，研究还证实核糖体形成存在不止一条途径，证实了从前的研究中提出的平行组装现象。

Williamson认为他们的新发现将有助于推动对细胞内其他核糖体组成必需的分子的研究。此外，Williamson还认为新发现具有医疗应用的潜力。所有的细菌都包含并依赖于核糖体。鉴定出核糖体组装必须的分子为开发杀灭细菌的抗生素提供了新的靶点。

M.M. Seibert et al., "Single mimivirus particles intercepted and imaged with an X-ray laser," Nature, 470:78-81, 2011. Evaluated by Brian Adair and M Amin Arnaout, Harvard Med School; Andrey Kovalevsky and Paul Langan, Los Alamos National Lab; P Shing Ho, Colorado State Univ.

X射线激光法首次揭示病毒的“形象”

S.J. Marrink et al., "The MARTINI force field: coarse grained model for biomolecular simulations," J Phys Chem B, 111:7812-24, 2007. Evaluated Nathan Baker, Pacific Northwest National Lab.

N.V. Nucci et al., "Site-resolved measurement of water-protein interactions by solution NMR," Nat Struct Mol Bio, 18:245-9, 2011. Evaluated by Yu Chen and Gabriele Varani, Univ of Washington; Gira Bhabha and H Jane Dyson, The Scripps Research Institute. Free F1000 Evaluation

与水生物大分子的相互作用是至关重要的结构，动力学和功能。从历史上看，在溶液中蛋白质的水化水域的位置和停留时间特性已经相当困难。围在一个反胶束纳米室内蛋白质减缓水分动态，让全球蛋白与水的相互作用被检测到使用核磁共振技术。并发症通常从氢交换和远程偶极耦合产生的克服了反胶束介质的性质。对泛水化特性表明，在反胶束封装允许水化水域几十检测。对核Overhauser在实验室取得的效果和旋转架对比，表明了相当广泛的水化水动力学是在蛋白质表面存在。此外，不同的水化，动态的网站类前所未有的聚类是显而易见的。

 “Faculty of 1000 Biology”创办于2002年1月，是一种在线科研评价系统，其推荐原则立足于论文本身的科学意义而非发表在什么杂志上。该系统根据全球2300多名资深科学家的意见，提供对近期发表的生物科学论文的快速评论，目的是帮助广大科研人员遴选和发现有价值的研究工作。该机构专家根据论文对当前世界生物医学和临床实践的贡献程度和科学价值，每年对全球SCI文章总数不足千分之二的优秀精品医学论文进行推荐和点评，并赋予“F1000论文”称号向医学界推荐，涵盖了医学各个学科，是一项很高的学术荣誉。

（生物通：万纹）