• Nature Communications | 刘聪与合作者揭示不同翻译后修饰动态调...

  近日，刘聪课题组与清华大学化学系李艳梅课题组合作在Nature Communications杂志上发表了题为“Phosphorylation and O-GlcNAcylation at the same α-synuclein site generate distinct fibril structures”的研究论文。本研究利用半化学合成的优势，研究疾病相关的同一位点（S87）的糖基化和磷酸化对α-synuclein (α-syn)蛋白聚集能力、纤维结构和神经病理学的影响。病理性的淀粉样蛋白聚集是神经退行性疾病的关键病

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• Nature|张一小团队用机械力激活OSCA/TMEM63发现一种全新“蛋白-磷...

  机械力信号在生活中无处不在，参与介导多种感知觉的形成，比如手指触摸书本产生触觉，声波传递到耳内引起震动产生听觉。这些机械力信号的感知与传导主要通过机械力敏感离子通道来完成。机械力信号能够激活这些通道，从而允许离子通过，将机械力信号转化为电化学信号，通过下游信号传导介导多种重要的生理活动。OSCA/TMEM63家族是目前已知的最大的一类机械力敏感离子通道家族，在植物和动物界中均承担着重要的生理功能，比如逆境响应、听觉、渴觉及湿度感知等1-5。但是OSCA/TMEM63家族蛋白是如何被机械力激活打开的，其分子机制并不清楚，主要

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  时间：2024-10-13

• SCI ADV | 胡振一组与合作者利用PhosTAC实现激酶靶点的双重抑制

  双功能分子药物是新一代的药物开发热点，是一种全新的药物模式-事件驱动模式，通过同时招募目标蛋白和相应的酶（或功能蛋白），诱导相应的生物学事件产生（如目标蛋白降解，去磷酸化等），起到类似催化剂的作用。这其中，PROTAC是双功能小分子抑制剂的代表，PROTAC于2001年由耶鲁大学的Craig Crews教授首先提出并逐渐完善。目前已有超过30种PROTAC处于临床研究之中。PROTAC已经被证明具有巨大的临床价值，是药物开发的新一代热点。然而PROTAC也有一些不足，仅能去除蛋白或減少某個蛋白功能，比如其可以将蛋白整个降解

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  时间：2024-10-13

• Molecular Cell | 张在荣课题组揭示了一种多次跨膜蛋白的拓扑生成...

  在人类细胞内质网膜上合成的约5000种膜蛋白中，超过半数是多次跨膜蛋白。多次跨膜蛋白在细胞中作为离子通道、转运蛋白、受体蛋白、酶等，发挥着至关重要的作用。这些功能多依赖于跨膜结构域的极性和带电氨基酸，而这些极性和带电氨基酸侧链通常具有排斥脂质的特性，导致其所在跨膜螺旋（TMH）具有较低的疏水性。统计表明，人类蛋白质组中约有30%的膜蛋白和超过50%的多次跨膜蛋白含有至少一个低疏水性的TMH（poorly hydrophobic TMH, pTMH）。在多次跨膜蛋白的成熟结构中，pTMH通常被周围的TMHs保护，从而避免与磷

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• Nat Struct Mol Biol | 于杰课题组揭示粘多糖症相关溶酶体乙酰转...

  硫酸乙酰肝素（HS）是位于细胞表面和细胞外基质中最常见和最重要的糖胺聚糖之一，在一系列生物过程中发挥重要作用，包括发育、炎症、血管生成、细胞生长和病毒感染。HS的降解需要多种溶酶体酶的协同作用，其中，乙酰肝素-α-氨基葡萄糖N-乙酰转移酶（HGSNAT）是HS降解中唯一的非水解酶和溶酶体跨膜蛋白酶，催化HS末端氨基葡萄糖的跨膜乙酰化，从而进一步裂解。HGSNAT功能障碍导致HS在多个细胞和组织的溶酶体中积累，最终导致神经性溶酶体贮积病（LSD）——粘多糖症ⅢC（MPS ⅢC），表现为神经功能恶化、多动、睡眠障碍、听力丧失和

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• Natl Sci Rev |刘聪与朱正江团队合作揭示帕金森病中脂质代谢紊乱...

  帕金森病是继阿尔茨海默病之后的严重威胁人类生命健康的第二大类神经退行性疾病。其主要病理特征是α-突触核蛋白（α-synuclein，α-syn）异常聚集在神经细胞内形成的Lewy小体，导致神经元的退化和死亡。除此之外，与脂质代谢相关的遗传突变也被发现与帕金森病的发病有关。虽然我们已经认识到α-syn与脂质之间的相互作用在其功能和聚集中起着一定的作用，但确切涉及的脂质类型以及脂质代谢问题如何触发α-syn的聚集和神经退行性仍然不清楚。这方面的研究对于理解帕金森病的发病机制以及开发相关治疗策略至关重要。2024年5月25日，中

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• Nat Microbiol|许代超团队揭示了葡萄糖感知与非经典焦亡之间的分...

  细胞的营养状况和细胞焦亡的发生对宿主抵御感染至关重要。越来越多的证据表明，宿主细胞的营养状况变化，如葡萄糖水平变化，对其应对病原体感染十分关键。在细菌感染过程中，宿主细胞葡萄糖水平可能会发生改变。这种变化可能是宿主免疫防御的一部分，因而是有益的；但也可能是感染后难以避免的不良后果。事实上，葡萄糖水平变化因不同的病原体感染而异，或促进或抑制感染。细胞焦亡是一种受调控的细胞死亡过程，宿主细胞通过焦亡诱导炎症反应，有助于宿主细胞的免疫防御。然而，在微生物感染期间，宿主细胞的营养状况变化与焦亡之间的分子联接尚不清楚。2024年6月

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• Cell Research |张一小与合作者揭示囊泡乙酰胆碱转运蛋白VAChT的...

  乙酰胆碱是一种重要的神经递质，在中枢及外周神经系统中都发挥不可或缺的作用，与学习记忆、骨骼肌收缩、心率和血压调节、肠道蠕动、以及腺体分泌等生理过程密切相关。乙酰胆碱的缺乏会引发多种疾病，如阿尔兹海默症和重症肌无力等。VAChT（SLC18A3）蛋白在胆碱能神经元中特异性表达，负责将胞质中的乙酰胆碱包装到突触囊泡中，这是乙酰胆碱能够正常被突触分泌并发挥功能的前提。小鼠中VAChT的基因敲除或敲低会导致严重的运动缺陷和认知障碍。同时，VAChT 的遗传突变也会引起人类先天性肌无力综合征。鉴于VAChT的表达特异性，它的靶向性结

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  时间：2024-10-13

• Chem Sci + NAR | 胡姣姣（刘聪组）合作揭示Hsp90α及ParB相分离...

  在细胞的微观舞台上，蛋白质通过相分离现象自发组织成无膜细胞器，承担着细胞内结构的构建、信号传导的增强和基因表达的调控等关键的生物学功能。蛋白质相分离的异常与多种疾病的发生发展紧密相关，包括癌症、神经退行性疾病和传染病等。深入理解蛋白质相分离的机制，对于揭示细胞组织和功能的基本原理，阐释疾病的发病机制，以及新药物的开发具有重要的科学意义和应用价值。刘聪课题组胡姣姣博士近年一直专注于不同功能蛋白动态相分离机制及其在生理和病理过程中作用的研究。近期，其主导的研究工作成果相继发表在Chemical Science及Nucleic

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• Dev Cell丨方燕姗与合作者绘制小鼠脊髓损伤的分子时空图谱并发现...

  成年哺乳动物的中枢神经系统的再生能力非常有限，其损伤所造成的伤害大多是不可逆的、难以恢复的。以脊髓损伤 (spinal cord injury, SCI) 为例，SCI后可出现轴突退化、神经元丢失、脱髓鞘、炎症反应、巨噬细胞和免疫细胞浸润、胶质瘢痕生成等改变，从而导致永久性的运动、感觉和自主神经功能障碍，并伴有各种局部或全身并发症。尽管SCI 的病程发展可以持续数月至数年，但基因表达和分子重编程中最主要、最剧烈、最纷繁芜杂的改变则发生在损伤后的数小时至数天内。故此，系统性地解析SCI急性期所发生的基因表达改变、分

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• PNAS│刘聪课题组提出化学分子识别病理蛋白聚集可塑性的新观点

  淀粉样蛋白纤维的异常沉积是阿尔兹海默病、帕金森病、渐冻症等多种神经退行性疾病的核心病理标志物，也是实现这些疾病早期诊断和治疗的关键靶点。然而，有别于蛋白的天然构象，淀粉样蛋白聚集具有独特的结构多态性（structural polymorphism），即同一病理蛋白在不同条件下可能形成结构迥异的淀粉样聚集（amyloid polymorphs）。这些polymorphs具有不同的病理毒性，与不同的疾病亚型紧密相关，为开发特异性识别特定polymorph的化学小分子PET探针及抑制剂带来了挑战。2024年8月22日，来自中国科

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• Cell Research | 刘聪与合作者揭示帕金森病致病蛋白聚集破坏选择...

  帕金森病（Parkinson’s disease, PD），作为威胁人类健康的第二大神经退行性疾病，其病理特征之一是大脑中α-突触核蛋白（α-synuclein, α-syn）的异常相变聚集。这些病理性蛋白聚集形成淀粉样纤维，进一步沉积为路易小体和路易神经突起，成为PD的核心致病因子和关键病理标志物。在PD的发病机制中，选择性自噬的紊乱扮演着重要角色。选择性自噬关键蛋白LC3B在PD患者脑组织中的路易小体与α-syn共沉积，暗示α-syn聚集体可能参与调控选择性自噬的过程。然而，病理聚集体是否及如何调控选择性自噬，此前尚不

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• JACS |刘聪与谭立团队合作开发靶向帕金森病α-syn病理聚集体无序...

  α-突触核蛋白（α-synuclein, α-syn）的淀粉样相变聚集是帕金森病（Parkinson’s disease, PD）的核心病理特征之一。α-Syn病理性聚集体能够在神经元之间传播，破坏细胞内的蛋白质稳态，干扰自噬途径，并诱导神经炎症与细胞死亡。近年来，刘聪课题组参与发现了多个关键蛋白（如膜受体LAG3、APLP1和RAGE，以及自噬关键蛋白LC3B等）通过特异性结合α-syn病理聚集体介导了这些不同的病理过程1-3。此外，研究鉴定出α-syn聚集体的C末端以无序结构状态覆盖在病理纤维聚集体的表面，成为纤维聚集

  来源：中国科学院生物与化学交叉研究中心

  时间：2024-10-13

• 肖军研究组绘制冬小麦春化建立、维持和重置过程中的转录及染色质动态图谱

      春化是指植物需要经历长时间的低温处理才能开花的现象，能够保证越冬植物在合适的光温条件下进行生殖生长，从而确保产量。小麦根据春化的需求主要分为需要经历春化才能开花的冬性小麦和不需要经历春化就能开花的春性小麦。对小麦春化进行研究，了解春化调控的机制，对提高小麦品种的适应性具有广泛意义。    近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所肖军研究组利用RNA-seq, ATAC-seq和CUT&Tag技术绘制了田间冬小麦春化建立，维持和重置过程中的转录及染色质动态图谱。研究发现，小麦春化调控的主效基因VRN1受到抑制性组蛋白

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2024-10-13

• 陈宇航研究组在气孔运动调控机理研究中取得新进展

      作为固着生物，植物不能像动物一样可以通过整体移动来躲避不利的环境因素。面对自然界多种多样的生物和非生物胁迫，植物进化出了独有的适应机制，比如通过气孔介导植物体与外界环境的气体交换来调控自身对环境变化的适应。气孔由成对的肾形保卫细胞构成，它们就像叶子表面上一张张小小的嘴巴，通过开闭运动控制着水分散失和二氧化碳吸收，进而调节植物的蒸腾作用和光合作用。    在分子水平上，气孔运动由保卫细胞的离子通道所调控。它们通过介导离子跨膜流动来控制保卫细胞膨压变化，进而驱动气孔的运动。在遭遇高浓度二氧化碳、臭氧、干旱和微生物侵袭等环境胁

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2024-10-13

• 韩方普研究组在植物着丝粒研究中取得进展

      着丝粒是真核生物染色体的重要结构，其功能异常导致染色体在细胞分裂中无法正确分离，从而影响植物的正常生长和发育。着丝粒的一个显著特征是其核小体含有H3组蛋白变体CENH3。近年来，通过编辑CENH3基因，研究人员在拟南芥、玉米和小麦中成功获得了单倍体诱导系，展示了着丝粒研究在植物育种中的巨大潜力。此外，着丝粒也是人工合成染色体的关键组分。因此，解析着丝粒的结构和功能不仅是染色体生物学的基础研究重点，也是推进合成生物学发展的必要途径。    中国科学院遗传与发育生物学研究所韩方普研究组长期从事植物着丝粒生物学研究。课题组围绕

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2024-10-13

• 薛勇彪研究组揭示蛋白N端乙酰化协同活性氧稳态促进水稻热响应生长的分子机制

      随着全球变暖的日益加剧，高环境温度已成为维持作物生产力和确保粮食安全的严峻挑战。植物被迫适应更加高温的条件，因此迫切需要解析其与高环境温度下发育协调的内在机制。这种解析有助于预测全球变暖对作物生产力的影响，并有助于培育耐高温的作物品种。    6月27日，中国科学院遗传与发育生物学研究所薛勇彪团队在New Phytologist 期刊在线发表了题为“N-terminal acetylation orchestrates glycolate-mediated ROS homeostasis to promote rice

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2024-10-13

• 张劲松研究组揭示水稻乙烯信号开关调控新机制

      植物通过快速调控体内激素的水平和信号转导的开关应对变化的环境刺激。乙烯作为一种气态激素，在调节植物生长发育和环境适应性方面发挥着重要的作用。植物如何通过感知体内乙烯含量快速启动和关闭乙烯信号转导是一个重要的生物学问题。中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松研究组以水稻乙烯信号转导为模型，利用水稻乙烯信号负调控组分OsCTR2在响应乙烯时快速发生的磷酸化变化作为信号激活和衰退的灵敏指标，发现MHZ3在调控OsCTR2磷酸化中起着重要作用。遗传学上，MHZ3和乙烯受体协同维持OsCTR2磷酸化。在空气中，MHZ3能与I类和I

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2024-10-13

• 陆发隆研究组应邀在Trends in Biochemical Sciences撰写题为“Beyond simple tails: poly(A) tail-mediated RNA epigenetic regulation”的综述文章

      2024年7月14日，Trends in Biochemical Sciences杂志在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所陆发隆研究组撰写的题为“Beyond simple tails: poly(A) tail-mediated RNA epigenetic regulation”的综述论文(DOI:10.1016/j.tibs.2024.06.013)。该论文总结了近年来关于RNA poly(A)尾的研究进展，表明poly(A)尾不仅是mRNA稳定性和翻译所必需的结构组分，还编码了丰富的调控信息；文章讨论了po

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2024-10-13

• 戴建武研究组揭示脊髓损伤纤维瘢痕细胞的起源

      脊髓损伤导致病变部位产生纤维瘢痕，通常被认为是神经再生的障碍。关于纤维化瘢痕的来源是领域内长久争论的问题。一般认为在非穿透性脊髓损伤中，纤维瘢痕细胞主要来源于血管周围成纤维细胞；而在穿透性脊髓损伤中，瘢痕主要来源于脊膜成纤维细胞。也有一些研究认为在穿透性和非穿透性脊髓损伤中，纤维瘢痕细胞主要源于周细胞。同时，有研究表明完全消融纤维瘢痕并不利于损伤的修复，而部分减少纤维瘢痕会促进脊髓损伤恢复，提示脊髓损伤后纤维瘢痕细胞功能存在异质性。    中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武团队将单细胞测序和谱系示踪结合，系统分析脊髓

  来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

  时间：2024-10-13

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