9.18 Nature 子刊：IL- 17 激活 NOTCH 信号通路，参与细胞增殖

① 华中科技大学 Cell 发现全新感受冷的受体蛋白家族

来自华中科技大学生命学院，教育部分子生物重点实验室的研究人员发现了谷氨酸受体基因编码感受冷的受体，这是进化上非常保守的全新感受冷的受体蛋白家族。

研究人员首先以秀丽隐杆线虫为模型，通过无差别正向遗传学筛选的方法，筛选出一个谷氨酸受体蛋白 GLR- 3 能够直接感受低温，并能激活其表达的神经元，介导线虫的逃避反应。

更重要的是，该谷氨酸受体蛋白 GLR- 3 所相对应的脊椎动物，如斑马鱼、小鼠和人类的同源谷氨酸受体蛋白 Gluk2，同样具有感受低温的功能，并在小鼠的背根神经节（DRG）得到实验证明。该工作发现谷氨酸受体蛋白 GLR- 3 /Gluk2 能够感受低于 18 摄氏度的低温，是目前科学界发现的首个低温冷受体，并且其感受低温的功能不受其离子通道功能的影响，是偶联下游 G 蛋白来行使其冷信号传递功能。

原文检索：A Cold-Sensing Receptor Encoded by a Glutamate Receptor Gene

② Nature 子刊：IL- 17 激活 NOTCH 信号通路，参与细胞增殖

近年来的研究发现，Th17 细胞及其分泌的 IL- 17 在该病的发生发展中发挥着十分重要的作用。但 IL- 17 如何作用于中枢神经细胞及发挥作用的机制仍不十分清楚。

华中科技大学生命学院王晨辉教授发现 IL- 17 在中枢神经系统内能够作用于少突胶质前提细胞，并激活 NOTCH 信号通路。 IL- 17 诱导的 NOTCH 信号通路的激活对于疾病的发生发展至关重要，其主要通过影响下游信号分子的表达来发挥作用。

该研究揭示这些小分子 NOTCH 抑制剂很可能可以作为多发性硬化症的治疗药物。

原文检索： IL- 17 induced NOTCH1 activation in oligodendrocyte progenitor cells enhances proliferation and inflammatory gene expression

③ Science：新方法极大地延长细菌抗癌基因回路的功能性寿命

在一项新的研究中，来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了一种方法，可以显著延长用于引导微生物发挥功能---比如产生和运送药物、分解化学物和充当环境传感器---的基因回路（gene circuit）的寿命。

本方法的关键是这些研究人员能够完全用另一个携带基因回路的大肠杆菌亚群替换一个携带基因回路的大肠杆菌亚群，从而在保持基因回路运行的同时重置突变时钟。

论文通讯作者、加州大学圣地亚哥分校生物工程与生物学教授 Jeff Hasty 说，「我们证实我们可以在不参与对抗进化的情况下稳定基因回路。一旦我们停止在单个细胞水平上对抗进化，我们就会发现我们能够让代谢昂贵的基因回路运行我们想要的时间。」

原文检索：Rock-paper-scissors: Engineered population dynamics increase genetic stability

④ 北大学者最新 Nature 发文：一氧化氮受体 sGC 的工作机制

近日，来自北京大学分子医学研究所，生命科学联合中心陈雷课题组首次解析了人源 sGC 在无活力状态及一氧化氮激活状态下的高分辨冷冻电镜结构，并结合突变体活力实验，提出了 sGC 的工作机制。

研究发现，在一氧化氮激活状态下，β1 H-NOX 的 H105 与 Heme 中铁离子的相互作用被一氧化氮的结合破坏，导致 β1 H-NOX 结构域发生构象变化，并且进一步导致 β1 H-NOX 与周围结构域的相互作用界面发生变化，最终，sGC 处于一种与无活力状态差别很大的伸展状态。

这项研究通过强大的结构生物学技术，观测到了一氧化氮激活 sGC 过程中的构象变化，为深入理解 sGC 的工作机制奠定了基础。

原文检索：Structural insights into the mechanism of human soluble guanylate cyclase

⑤ Nature 子刊：心脏 DNA 损伤和心力衰竭的新机制

成年哺乳动物的心肌细胞是终末分化细胞，增殖能力非常有限，而很多外界刺激以及细胞内代谢产物等都会引起心肌细胞 DNA 损伤，如果损伤的 DNA 不能得到有效修复，会引起 DNA 损伤的积累和基因组稳定性下降，进而造成心肌细胞死亡和多种心血管疾病。然而，目前对心肌细胞 DNA 损伤修复的调节机制还知之甚少。

北京大学分子医学研究所张岩、肖瑞平团队发现人类心脏中最主要的钙/钙调素依赖的蛋白激酶 II（Ca2 +/calmodulin protein kinase II, CaMKII）亚型 CaMKII-δ9 通过损害范可尼贫血（Fanconi anemia，FA）通路依赖的 DNA 修复机制，导致心肌细胞 DNA 损伤聚集和基因组不稳定，进而引起心肌细胞死亡以及后续的心力衰竭等心血管疾病。

此工作首次揭示了一种全新的 CaMKII-d9 依赖的心肌细胞 DNA 损伤和修复机制，及其在心肌细胞死亡，心肌病和心力衰竭等重大疾病中的作用。研究揭示，通过抑制该调控通路的过度激化，可为包括心脏缺血、恶性重构和心力衰竭等重大心血管疾病的预防和治疗提供新途径。

原文检索：CaMKII-δ9 promotes cardiomyopathy through disrupting UBE2T-dependent DNA repair

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