生物评论周报第138期:Science:体外重组和可视化了HIV-1衣壳依赖性复制和整合

 

1、Science:体外重组和可视化了HIV-1衣壳依赖性复制和整合

 

2020年10月9日,来自美国犹他大学医学院Wesley I. Sundquist和美国弗吉尼亚大学Owen Pornillos研究组合作在学术期刊《科学》上发表了标题为“ Reconstitution and visualization of HIV-1 capsid-dependent replication and integration in vitro.”的最新进展成果,发现体外重组和可视化了HIV-1衣壳依赖性复制和整合。

 

他们在无细胞系统中重建并成像了HIV-1复制的早期阶段。从渗透病毒粒子释放的HIV-1核心,支持有效的衣壳依赖型内源性逆转录,以产生双链DNA基因组,有时从破裂的衣壳壁中循环出来。将两个病毒DNA末端协同整合到目标质粒中,然后进行依赖于细胞提取物的反应。这个重构系统揭示了衣壳在模板复制中的作用。

 

HIV-1基因组逆转录和整合的体外无细胞体系

Fig1|连续观察HIV-1基因组逆转录和整合的体外无细胞体系

 

研究人员表示,在病毒生命周期的前半段,HIV-1逆转录其RNA基因组并将双链DNA拷贝整合到宿主细胞染色体中。 尽管在表征和抑制这些过程方面取得了进展,但是原位机械和结构研究仍然具有挑战性。这是因为这些操作是由细胞深处的各个病毒预整合复合物执行的。

 

(评论:这也可见衣壳的重要性!)

 

文章来源:

Devin E. Christensen, Barbie K. Ganser-Pornillos et al,  Reconstitution and visualization of HIV-1 capsid-dependent replication and integration in vitro. DOI: 10.1126/science.abc8420 Science:最新IF:41.037

 

2Nature Methods:开发出更灵敏的乙酰胆碱探针

 

2020年9月28日,来自北京大学李毓龙、井淼等研究人员合作在《自然—方法学》发表了题为“An optimized acetylcholine sensor for monitoring in vivo cholinergic activity.”的研究成果,开发出一种优化的乙酰胆碱传感器,可监测体内胆碱能活动。

 

研究人员优化了GRABACh(基于GPCR激活)传感器,以大幅提高乙酰胆碱(ACh)检测的灵敏度,并减少了下游与细胞内途径的偶联。ACh传感器的改进版本保留了其前身ACh的亚秒级响应动力学、生理相关的亲和力和精确的分子特异性。使用此传感器,研究人员揭示出响应外部刺激(包括气味和身体休克)的转基因果蝇嗅觉中心隔室ACh信号。

 

新一代乙酰胆碱探针在果蝇中的成功应用

Fig 2 | 新一代乙酰胆碱探针在果蝇中的成功应用

 

通过使用光纤光度记录和双光子成像,这一ACh传感器还能够对执行多种行为小鼠的多个大脑区域的单次ACh动态进行灵敏检测。

 

据悉,直接测量ACh释放的能力是了解其生理功能的重要步骤。

 

(评论:对于GRABACh乙酰胆碱的开发以及详尽的性质刻画,将是未来神经科学家探索乙酰胆碱的重要里程碑。)

 

文章来源:

Miao Jing, Yuexuan Li, Jianzhi Zeng et al, An optimized acetylcholine sensor for monitoring in vivo cholinergic activity. DOI: 10.1038/s41592-020-0953-2,Nature Methods:最新IF:28.467

 

3cell:揭示粘蛋白的组装机理

 

2020年10月7日,来自以色列魏兹曼科学研究所Deborah Fass研究组在《细胞》杂志上发表了题为“Assembly Mechanism of Mucin and von Willebrand Factor Polymers.”的最新进展成果,他们揭示粘蛋白和冯·威兰布兰德因子聚合物的组装机理。

 

他们提出肠道粘蛋白MUC2的综合结构分析。他们的发现揭示了共同的机制,通过该机制,血液凝固,粘膜纤毛清除和肠粘膜屏障的复杂大分子形成保护性聚合物和水凝胶。具体地说,冷冻电镜和晶体结构显示了富二硫键和pH可调界面如何控制内质网和高尔基体中的连续组装步骤。

 

粘蛋白的组装机理

Fig 3| 来源cell

 

值得注意的是,一个密集的O-糖基化粘蛋白域在MUC2中起组织作用。粘蛋白组装机制及其对止血的适应性为合理操纵屏障功能和凝血提供了基础。

 

据悉,空气和食物的摄入会导致呼吸道和肠道遭受物理和生物危害。同样,脉管系统也受到炎症和创伤的威胁。粘蛋白糖蛋白和相关的冯·威兰布兰德因子保护着这些多样系统中的脆弱细胞层。结肠粘蛋白还可以容纳和喂养肠道微生物组。

 

(评论:学习了。)

 

文章来源:

Gabriel Javitt, Lev Khmelnitsky et al, Assembly Mechanism of Mucin and von Willebrand Factor Polymers,DOI: 10.1016/j.cell.2020.09.021,Cell:最新IF:36.216

 

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