生物评论周报第229期:猴痘病毒DNA聚合酶全酶的结构

1、《科学》猴痘病毒DNA聚合酶全酶的结构

2022年12月15日,来自中国科学院微生物研究所施一等研究人员合作在学术期刊《科学》发表了标题为“Structure of monkeypox virus DNA polymerase holoenzyme.”得研究成果,报道猴痘病毒DNA聚合酶全酶的结构。

猴痘病毒DNA聚合酶全酶的结构

研究人员表示,世界卫生组织于2022年7月宣布mpox(或称猴痘)为国际关注的公共卫生紧急情况,急需采取预防和治疗措施。猴痘病毒(MPXV)有自己的DNA聚合酶F8,与过程性辅助因子A22和E4一起,构成了用于基因组复制的聚合酶全酶。

研究人员用冷冻电镜确定了与DNA复合的全酶结构,其全局分辨率为~2.8埃。该全酶具有一种结构,表明病毒DNA复制的“前滑钳”过程机制。MPXV聚合酶与来自不同物种的其他B族DNA聚合酶具有类似的DNA结合模式。这些发现揭示了MPXV基因组复制的机制,并可能指导抗痘病毒药物的开发。

 

(评论:揭示了猴痘病毒(MPXV)基因组复制的机制,并可能指导抗痘病毒药物的开发。)

文章来源:

Qi Peng, Yufeng Xie et al, Structure of monkeypox virus DNA polymerase holoenzyme.DOI: ade6360,Nature:最新IF:43.07

 

2、《自然》雄性生殖细胞特有的核糖体控制雄性的生育能力

2022年12月14日,来自南京医科大学沙家豪等研究人员合作在《自然》杂志上发表了标题为“ A male germ-cell-specific ribosome controls male fertility.”的研究成果,发现一个雄性生殖细胞特有的核糖体控制雄性的生育能力。

据介绍,核糖体是高度复杂的翻译机器,已被证明在调节蛋白质合成方面具有异质性。雄性生殖细胞的发育涉及精子形成过程中复杂的翻译调节。然而,目前仍不清楚精子形成过程中的翻译是否由一个特定的核糖体完成。

研究人员报告了一个具有专门新生多肽出口通道的核糖体——RibosomeST,它与雄性生殖细胞特异性蛋白RPL39L组装在一起,这是核心核糖体(RibosomeCore)蛋白RPL39的旁系同源物。小鼠体内RibosomeST的缺失会导致精子形成缺陷,从而导致生育能力大幅下降。研究人员对来自小鼠肾脏和睾丸核糖体的单颗粒冷冻电镜结构的比较表明,与RibosomeCore相比,RibosomeST具有一个具有不同大小和电荷状态的核糖体多肽出口通道。RibosomeST主要通过共翻译方式调控雄性生殖细胞特异性蛋白子集的折叠,这些蛋白对精子的形成至关重要。此外,研究人员发现RibosomeST的专门功能不能被RibosomeCore取代。

 

(评论:这种精子特异性核糖体的鉴定应极大地扩展人们对核糖体功能和哺乳动物蛋白质表达模式的组织特异性调节的理解。)

文章来源:

Li, Huiling, Huo, Yangao et al, A male germ-cell-specific ribosome controls male fertility. DOI: 10.1038/s41586-022-05508-0,Nature:最新IF:43.07

 

3、《自然》一条依赖于微生物的肠道-大脑途径调节运动的动机

2022年12月14日,来自美国宾夕法尼亚大学Christoph A. Thaiss研究团队在《自然》杂志上发表了标题为“”的研究成果,发现一条依赖于微生物的肠道-大脑途径调节运动的动机。

据悉,运动对健康的生理学产生了广泛的有益影响。然而,人们对调节个人参与体育活动动机的机制仍不完全了解。刺激参与竞争性和娱乐性运动的一个重要因素是长时间的体育活动所带来的激励性快乐,这种快乐是由运动引起的大脑神经化学变化所触发的。

研究人员报告了在小鼠中发现了一种肠道与大脑的联系,它通过在体育活动中增强多巴胺信号来提高运动表现。研究人员发现,肠道内依赖微生物产生的内源性大麻素代谢物刺激了表达TRPV1的感觉神经元的活动,从而提高了运动期间腹侧纹状体的多巴胺水平。对这一途径的刺激可以提高跑步成绩,而微生物组的耗竭、外周内源性大麻素受体的抑制、脊髓传入神经元的去除或多巴胺的阻断则会削弱运动能力。

这些发现表明,运动的奖赏特性受肠道派生的互感回路的影响,并为运动表现的个体间差异性提供了一个依赖于微生物群的解释。

 

(评论:这项研究还表明,刺激肠道信号向大脑传输的仿生分子可能会增强运动的动机。)

文章来源:

Dohnalov, Lenka, Lundgren et al, A microbiome-dependent gut–brain pathway regulates motivation for exercise.DOI: 10.1038/s41586-022-05525-z,Nature:最新IF:43.07

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