中国科学家5月参与发表多篇Nature文章

　　

生物通报道：5月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中包括解析造血干细胞的发生过程，菠菜光系统II高分辨率冷冻电镜结构，以及酵母核糖体组装前体的高分辨冷冻电镜结构等成果。

首先来自北京大学的汤富酬研究组与军事医学科学院附属医院（解放军307医院）刘兵研究组、中国医学科学院天津血液病医院（血液学研究所）袁卫平研究组合作在单细胞分辨率解析了造血干细胞的形成过程（Tracing haematopoietic stem cell formation at single-cell resolution）。该项工作在功能和基因表达方面在单细胞水平上系统、深入地研究了小鼠造血干细胞形成和特化过程中的关键特征。

这项研究通过大量前期工作、筛选获得新的特异性表面标志，结合新颖的单细胞诱导移植体系，最终实现了造血干细胞前体（pre-hematopoietic stem cell，pre-HSC）的高效单细胞捕获。

而且更重要的是，利用单细胞mRNA绝对定量的方法，该项研究还发现在血管内皮细胞特化成I型造血干细胞前体的过程中，单个细胞的转录活性提高了5倍左右，mTOR信号通路的活性特异性增强，说明造血干细胞前体是转录特别活跃、mTOR信号通路为代表的代谢活性也非常活跃的细胞类型，完全不同于成年小鼠中处于静息状态的骨髓造血干细胞。

这为阐明包括人类在内的哺乳动物造血干细胞的体内发生和特化、形成和维持的分子机制提供了研究基础，也为发掘多能性干细胞向造血干细胞的定向分化、以及造血干细胞的体外再生等研究提供了新的研究线索、思路和理论依据。

来自中科院生物物理所的研究人员通过单颗粒冷冻电镜技术，在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体的三维结构。

这在国际上首次解析了菠菜光系统II-捕光天线超级复合物的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了捕光天线与光系统II核心复合物之间的相互装配机制和能量传递途径，在光合作用的结构机理研究中取得了重大突破。根据中国科学家的发现，植物光合作用的原初反应是从光系统II开始的，光系统II是由25个以上蛋白质亚基以及众多色素和其他辅因子组成的超大膜蛋白-色素复合物。该复合物中包含了天线系统、反应中心系统以及一个能在常温常压下裂解水释放氧气的放氧中心。中科院Nature发布光合作用新研究成果

此外，来自清华大学的研究人员报道了位于酵母细胞核内的一系列组成上和结构上不同的核糖体60S亚基前体复合物的冷冻电镜结构，确定了近20种装配因子在核糖体上的结合位置及其原子结构。本论文所含有的丰富的结构信息为详细分析真核核糖体装配过程中的多种装配因子的功能和分子机制提供了基础。

这一论文纯化了酵母细胞内源的核糖体组装中间体，并运用冷冻电镜三维重构方法，得到一系列不同状态的三维结构。其中一种状态的三维结构分辨率达到3.08 埃，其核心部分的分辨率可达2.8 埃，是核糖体组装国际领域迄今为止分辨率最高的结构。基于这一冷冻电镜结构，本文作者获得了19种组装因子（全长或者片段）的原子模型。更为重要的是，结构信息阐释了两个重要的调控GTP酶Nog2和Nog1的生理功能及其可能的分子机制。它们作为中心枢纽蛋白与多种不同的装配因子以及有功能活性的核糖体RNA片段相互作用，在复合物的结构重塑以及跨核膜输出过程中发挥重要的作用。清华大学Nature发布重要成果

（生物通：万纹）