【盘点】2016年3月17日Nature杂志精选文章

时间定格在2016年3月第三周，这周Nature杂志上又有什么样的重磅级研究呢？请随小编一起往下看。

首先来看一下本期的封面故事：对埃博拉有抗病毒活性的一种小分子药物

本期封面所示为2014年10月由西班牙红十字会在马德里举行的一次埃博拉病毒培训活动结束之后放在那里晾干的保护服。本期Nature上发表的一项新的研究，报告了一种小分子药物GS-5734的发现。该药物对埃博拉病毒和其他线状病毒有抗病毒活性，对试验中采用的100%的被感染猕猴能提供针对埃博拉病毒的接触后保护。现在，在临床试验中该药物以依赖于病毒RNA的RNA聚合酶为作用目标，针对未来的疫情爆发也很容易扩大保护范围。GS-5734能向包括睾丸、眼睛和大脑在内的病毒复制 “庇护点”分布，从而让我们看到一个希望：该药物也许还能清除复发的和顽固的病毒感染。

【1】一种超导体的晶体相的几何形状

这篇论文发表了对砷化镓纳米线在两个晶体相(一个是闪锌矿的稳定体相；另一个是亚稳态的纤维锌矿)中生长及在二者之间切换过程中所做的非常详细的原位电镜观察结果。所获得的图像显示，正是在生长中的纳米线顶端的液滴的几何形状通过纳米线的多面边缘结构在控制要选择哪个相。这项研究是一个了不起的技术成就，有可能导致对纳米线的精密相控制，这是为实现在量子光学和纳米电子领域的应用所取得的一个实质性进展。

【2】通过细胞再生恢复视力

对白内障(导致失明的最主要病因)，目前惟一治疗方法是，通过手术将受损的晶状体取出来，植入一个人工晶状体。该方法有其局限性，所以人们对存在一种再生医学方法的可能性有很大兴趣。本期Nature上发表的两篇论文所报告的研究成果有可能让我们离实现这种可能性更近一些。Kang Zhang及同事分离了哺乳动物晶状体上皮干细胞/祖细胞，发现Pax6和Bmi1是它们的再生所需的。他们还建立了一个可保留这些细胞的清除受白内障影响组织的程序，并且对患白内障的野兔、猕猴和人类婴儿实现了晶状体再生。 在第二篇论文中，Kohji Nishida及同事描述了从人诱导多能干细胞在试管中生成“自形成外胚层自主多区域” (SEAM)结构的一个方法。SEAM包括来自眼表面外胚层、晶状体、神经视网膜和视网膜色素上皮细胞的不同细胞系。以前的实验主要关注获得一个细胞类型。本文作者发现，来自SEAM的细胞，当被移植给一个失明的动物模型时，还可以形成功能性角膜上皮。

【3】纤维素生物合成的情形

纤维素是从D-葡萄糖分子得到的一种长的、线性的多糖。它是植物细胞壁的一个重要成分，是生产很多潜在生物燃料的一种起始材料。本文作者采用 “in crystallo” 酶学方法获得了纤维素生物合成周期中几个步骤的结构快照，其中包括细菌纤维素合酶BcsA–BcsB 复合物的基质结合态和产物结合态的结构。通过用UDP-葡萄糖培育与纤维素结合的BcsA–BcsB，他们显示了该晶体中的聚合物伸长现象。这些结构表明，纤维素是通过涉及一个关键 “手指螺旋” (finger helix)的上下运动的一个齿轮效应机制被转位的。

【4】M1和M4毒蕈碱乙酰胆碱受体结构

Arthur Christopoulos 及同事发表了M1和M4毒蕈碱乙酰胆碱受体的第一批X-射线晶体结构。这些受体是调控中枢神经系统和周围神经系统的很多重要功能的 “G-蛋白耦合受体” (GPCRs)。这些结构显示了正构结合点与变构结合点之间的差别，这种差别有助于解释以这一家族的受体为作用目标的药物的亚型选择性。M1受体亚型和M4受体亚型对于如阿尔茨海默氏症和精神分裂症等神经疾病的治疗来说都是潜在的药物目标。

【5】火星的早期地质状况

“Tharsis bulge” (火星上最大的火山构造中心)的形成开始于距今超过37亿年前的“诺亚时期” (Noachian epoch)。与此相关的质量、能量的巨大转移及挥发物从火星地幔的释放对该星球之后的演化都有影响。Sylvain Bouley等人计算了在 “Tharsis火山区”造成真正极移(polar wander)之前火星的转动数字和其表面拓扑——真正极移发生时该星球的自转轴将是由北半球和南半球之间的高程差控制的。他们的结果表明Tharsis形成的时间相对较晚，大约与峡谷网络是同一时间形成的，这说明在火山气体喷发与表面液态水的稳定性之间存在一个因果关系。

【6】中国对全球气候系统的影响

迅速工业化经常被认为增加了中国对气候系统的影响，但所造成的变化程度仍然非常难以量化。Bengang Li等人采用生物地化和大气模型、结合一组观测数据集给出了带有不确定性的分部门估计结果。他们发现，前工业化时期以来全球 “辐射强迫” (radiative forcing)的增强(实质上就是变暖程度的增大)大约10%是由中国造成的。二氧化碳是最大变暖因素，但甲烷和炭黑也很重要。硫酸盐气溶胶会产生一个很强的对抗效应，试图减少污染的努力有可能产生加快中国对 “辐射强迫”之贡献的效应，除非同时采取减少排放的措施。

【7】海洋酸化对珊瑚的影响

海洋酸化是被预测会威胁珊瑚礁生态系统的几个因素之一，但将其影响与温度等其他因素分开是困难的。本文作者采用了一个操纵实验，在其中，氢氧化钠被原地添加到流经一个天然珊瑚礁群落的海水中。当海洋化学条件被恢复到接近工业化前的条件时，群落的净钙化速度会增加。这表明，钙化速度由于酸化已经低于它们在工业化前时期的水平。人为碱化曾被作为抵消海洋酸化的一个地质工程方法提出，这项研究表明该方法可能是有效的，但只能是在小规模上有效——比如说在受保护的海湾或环礁湖中。

【8】乙肝的一个宿主限制因素

“乙肝病毒X” (HBx) 蛋白的表达已知会刺激从病毒DNA游离基因的转录。Michael Strubin 及同事发现，HBx是通过劫持宿主的泛素机构来瞄准Smc5/6复合物(在染色体组织中起广泛作用)的降解的办法来做这件事情的。他们发现，Smc5/6复合物似乎起一个限制因素的作用，与病毒基因组相结合来阻止其转录。这项研究为针对乙肝病毒感染的治疗干预提出了新目标，也显示了这样一个可能性：其他DNA病毒可能也受到Smc5/6复合物的限制。

【9】通过SecY通道进行的蛋白转位

细菌的 “总分泌” (Sec)通道 (该通道依赖于SecY蛋白转位通道)负责穿过细菌细胞膜运输蛋白。蛋白向该通道中插入的机制因没有处于活性状态的该通道的高分辨率结构而一直不清楚。Tom Rapoport 及同事报告了一个与基质相结合的SecY通道和SecA ATPase的晶体结构，这为了解细菌的翻译后转位过程提供了重要的分子信息。（生物谷Bioon.com）

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