《Cell》“偏爱”中国学者

　　

《Cell》是全世界最权威的自然科学学术杂志之一

以发表举足轻重的原创性科研报告为主

许多生命科学领域最重要的发现都发表在《Cell》

在国家生物技术长期战略指导下

中国已形成多支与世界领先集团比肩的生物技术人才队伍

在CRISPR、结构生物学、干细胞、癌症等几大方面研究已迈入世界顶尖行列

专注生物医学研究重大成果推广的《Cell》比综合性的《Nature》和《Science》更敏锐地观察到了中国先进生命科学工作者势力的壮大。

 

7月27日出版的《Cell》（Volume 170, Issue 3）杂志，十篇长文（Articles）之中，有4篇文章第一单位属于中国！他们是——

中科院上海药物所徐华强团队

文章题目：Identification of Phosphorylation Codes for Arrestin Recruitment by G Protein-Coupled Receptors（封面文章）

清华大学生命学院颜宁团队

文章题目：Structure of the Nav1.4-β1 Complex from Electric Eel

浙江大学免疫学研究所曹雪涛院士团队

文章题目：Methyltransferase SETD2-Mediated Methylation of STAT1 Is Critical for Interferon Antiviral Activity

上海交通大学医学院附属仁济医院房静远、陈萦晅、洪洁、陈豪燕与美国密歇根大学邹伟平合作团队

文章题目：Fusobacterium nucleatum Promotes Chemoresistance to Colorectal Cancer by Modulating Autophagy

 

不仅如此，还有——

洛克菲勒大学膜生物物理学和生物学实验室的Jue Chen、Zhe Zhang、Fangyu Liu华人三人组

文章题目：Conformational Changes of CFTR upon Phosphorylation and ATP Binding

中科院生物物理所王艳丽、章新政合作团队也在今日在线发文

文章题目：The Molecular Architecture for RNA-Guided RNA Cleavage by Cas13a

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徐华强团队

 

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR) 作为细胞信号转导的“信号兵”，通过下游G蛋白和阻遏蛋白两条主要信号通路转导跨膜信号。它是目前最成功的药物靶标，迄今40%左右的上市药物是以GPCR为靶点。GPCR的关闭信号由磷酸化密码决定，鉴定与解释GPCR磷酸化密码是当今细胞信号传导领域最重要的一个科学问题。 

中国科学院上海药物研究所徐华强研究员领衔国际交叉团队经过联合攻关，再次利用世上最强X射线激光（X射线自由电子激光，XFEL），成功解析磷酸化视紫红质（Rhodopsin）与阻遏蛋白（Arrestin）复合物的晶体结构，不仅提供了视紫红质和阻遏蛋白复合物整体组装的结构信息，更破解了GPCR招募阻遏蛋白的磷酸化密码——GPCR通过其尾部氨基酸的磷酸化招募并与阻遏蛋白结合，同时发现该密码对整个GPCR蛋白组具有普遍性。

 

徐华强团队又一次攻克了细胞信号传导领域的重大科学难题，引领全球新药研发事业。

Cell封面文章：破解GPCR信号转导的磷酸化密码

颜宁团队

 

电压门控钠离子通道的异常会导致诸如痛觉失常、癫痫、心率失常等一系列神经和心血管疾病。至今为止，已经发现了1000多种与疾病相关的该通道突变体。另一方面，很多已知的包括蝎毒、蛇毒、河鲀毒素在内的生物毒素以及临床上广泛应用的麻醉剂等小分子均通过直接作用于电压门控钠离子通道发挥作用，它是诸多国际大制药公司研究的重要靶点，其结构为学术界和制药界共同关注。

 

颜宁研究组十年来一直致力于电压门控离子通道的结构生物学研究，取得了一系列重要成果。在该最新研究中，颜宁研究组首次报道了真核钠通道复合物Nav1.4-β1的冷冻电镜结构，整体分辨率达到4.0 Å，中心区域分辨率在3.5 Å左右，大部分区域氨基酸侧链清晰可见。

 

本文，研究组成员利用特异性的抗体从电鳗的电板组织中提纯出Nav1.4-β1复合物，通过对纯化条件和制样条件的不断摸索和优化，获得了性质稳定且均一的蛋白样品，并进一步制备出优质的冷冻电镜样品，最终利用冷冻电镜技术解析出其高分辨三维结构。

颜宁研究组在《Cell》发文报道Nav1.4与β1复合物三维结构

 

3.Jue Chen团队

 

囊性纤维化是西方最常见的一种致命遗传病，因囊性纤维化跨膜电导调节器（CFTR）基因缺陷引起，患者各组织上皮细胞Cl^-转运失调，累及多系统病变。

CFTR是一种从ATP结合盒转运体进化而来的Cl^-通道。属于ATP结合转运体超家族。CFTR通道门控与磷酸化和ATP水解密切相关。这支由Jue Chen, Zhe Zhang, Fangyu Liu三人组成的研究小组通过冷冻电子显微镜将斑马鱼CFTR磷酸化和ATP结合构象精确到了3.4Å分辨率。两种构象比较展示了导致通道开放的主要结构重排。磷酸化调节结构域与抑制位置脱开，核苷酸结合域与ATP结合后形成一个“头-尾”二聚体，其他ATP结合盒转运体中关闭的细胞质通路在此是开放状态，这种结构与先前观察到的CFTR独特的通道功能相匹配。

出乎意料的是，离子孔细胞外出口依然呈现关闭状态，表明跨膜螺旋结构的局部运动可以控制离子进入核苷酸结合域二聚体构象中的孔。如此细致地解析CFTR工作构象将为药理学研究打开天窗，有利于囊性纤维化治疗药物研发。

 

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4.曹雪涛团队

 

抗病毒反应少不了干扰素（Interferon-α，IFNα）信号，IFNα能诱导IFN刺激基因（IFN-stimulated genes，ISGs)。曹雪涛院士团队通过无偏差高通量RNAi（non-biased high-throughput RNAi）筛选了IFNα介导的HBV复制抑制作用细胞模型中已知的711个表观遗传学修饰，确定甲基转移酶SETD2是IFNα介导抗病毒免疫的关键放大器。条件性敲除小鼠基因，使肝细胞特异性缺失SETD2基因，可增强HBV感染。机理上，SETD2的甲基化转移酶活性使其直接介导STAT1 525赖氨酸（K525）的甲基化，从而增强被IFN激活的STAT1磷酸化和抗病毒细胞反应。

 

此外，SETD2选择性地催化H3K36对一些ISGs启动子的三甲基化作用，引发相关基因活化。这项研究强调了SETD2甲基化转移酶对IFNα依赖型抗病毒免疫的关键作用，揭示了一个潜在的病毒感染重要控制靶点。

中国医学科学院曹雪涛院士发表Cell文章

Magna Nuclear RIP™Kit — 非编码RNA（lncRNA、enhancer RNA 、miRNA等）与蛋白相互作用创新技术

 

 

房静远、陈萦晅、洪洁、陈豪燕与邹伟平合作团队

 

肠道菌群与慢性炎症和癌变都有关系。化疗失败是结直肠癌复发和预后不良的主要原因。上海交通大学附属仁济医院房静远团队联合美国密歇根大学邹伟平团队研究了肠道菌群对结直肠癌患者化疗耐药的影响作用。

 

文章的通讯作者是上海交通大学医学院附属仁济医院消化科的房静远教授、陈萦晅副教授、陈豪燕、洪洁副研究员，以及美国University of Michigan邹伟平教授。

 

研究发现化疗后复发的结肠癌患者组织中含有大量具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）。生物信息学和功能研究结果表明，具核梭杆菌能促进结直肠癌化疗耐药。在机理上，具核梭杆菌靶向TLR4和MYD88先天免疫信号和特定microRNAs，经此激活自噬途径，改变结直肠癌化疗反应。具核梭杆菌能整合Toll-like受体、microRNAs和自噬分子网络，从临床、生物学和机理学等方面控制结直肠癌耐药。

 

通过测量与具核梭杆菌相连的这些通路并靶向设计药物，将能改善结直肠癌患者预后。

上海交大最新发表Cell文章

 

王艳丽、章新政合作团队

 

Cas13a是VI-A型CRISPR-Cas RNA引导的RNA核糖核酸酶，能通过CRISPR RNA（crRNA）降低降低侵袭性RNA靶标，在RNA技术领域具有广泛的潜在用途。为了了解Cas13a激活和切割RNA的方式，研究团队解析了与crRNA和靶标RNA结合后的口腔纤毛菌（Leptotrichia buccalis，Lbu）Cas13a的晶体结构以及LbuCas13a-crRNA复合体的冷冻电镜结构。揭示了Cas13a抵御RNA噬菌体的作用机制，使RNA操纵工具的发展又上了一个台阶。

中科院学者Cell文章：CRISPR-Cas系统研究重大突破

 

 

世界顶级期刊一次性发表多篇中国学者研究成果，这是对研究内容的高度认可，更是对中国科学家们的热烈赞誉。祝所有生命科学领域的科学家们一步一个脚印，再创佳绩！