封面故事：冰融化过程的分子动态模拟研究
Defect pair separation as the controlling step in homogeneous ice melting
冰融化时，融化过程通常从缺陷周围或表面附近开始，那里的晶体结构相对来说比较容易转变成液态水。如果没有这种有利融化的因素，那么自然成核作用一定是通过“热搅动”在均质的大块冰内发生的，但这一相变在分子层面上的真正机制却不是很清楚。现在，Kenji Mochizuki及其同事发表了他们的分子动态模拟研究，在该研究中他们发现，一个“缺陷对”空间分裂成其组成成分的过程是关键步骤。“缺陷对”的最初形成是容易的和经常的，但只是在周围的氢键网络偶然破坏之后才发生，而且“缺陷对”的分裂还会持久存在并发展，从而迅速将冰转变成液态水。本期封面图片所示为晶体结构中液态水的出现神经退化疾病的治疗目标
RAS–MAPK–MSK1 pathway modulates ataxin 1 protein levels and toxicity in SCA1
大脑中突变蛋白（有时或是野生型蛋白）的毒性积累是遗传性神经退化疾病病理的一个常见原因。减少这种积累可逆转疾病表现型。Huda Zoghbi及其同事制定了一个“交叉物种基因筛选策略”，用来识别有可能降低“ataxin 1”（“1-型脊髓小脑性共济失调”致病蛋白）水平的药物作用目标。该策略揭示了多个治疗目标 (RAS–MAPK–MSK1)。当这些目标被抑制时，它们可降低“ataxin 1”水平，抑制其在人类、小鼠和果蝇身体中的毒性详细中文报道
HIV-1怎样引起细胞死亡
HIV-1 causes CD4 cell death through DNA-dependent protein kinase during viral integration
人们知道，CD4+ helper T-细胞（重要免疫调控因子）会被HIV-1感染清除，但该病毒是怎样引起细胞死亡的却一直不清楚。在这项研究中，Gary Nabel及其同事发现，HIV-1结合是触发CD4+ T-细胞死亡的必要和充分条件，其结合通过“DNA-依赖性蛋白激酶” (DNA-PK) （DNA修复机制的一部分）的激发以及p53的磷酸化来触发细胞死亡。这项工作也许可帮助解释病毒库在被HIV感染的患者身上是怎样建立的，并且也表明：用“整合酶”或DNA-PK抑制药物来治疗也许能延长CD4细胞的存活时间和延迟艾滋病的发展cGAS对DNA的检测
Structural mechanism of cytosolic DNA sensing by cGAS
先天免疫系统检测细胞溶质DNA、发布有关其信号的机制，是人们有浓厚兴趣的一个研究课题，因为它是检测入侵的细菌和病毒的手段。细胞溶质DNA已知通过DNA传感器“cyclic-GMP-AMP synthetase (cGAS)”的激发来诱导I-型干扰素；cGAS催化一个“环状二核苷酸”的合成，后者又激发一种名为STING (stimulator of interferon genes) 的蛋白。Karl-Peter Hopfner及其同事发表了cGAS的一个C-端碎片本身、在与UTP形成的复合物中、以及作为一个DNA–ATP–GTP复合物的晶体结构。在本期的一篇补充性论文中，Veit Hornung及其同事发现，cGAS的产物不同于以前被定性的“环状二核苷酸”。相反，它是一种“非正统”的“环状二核苷酸”，在鸟苷和腺苷之间有一个2′–5′联系。cGAMP (2′–5′) 的这种两步合成可能会成为用于治疗自免疫疾病的、以cGAS–STING轴心为作用目标的特定抑制药物的开发工作的一个核心始祖鸟在进化史上的地位得以恢复
A Jurassic avialan dinosaur from China resolves the early phylogenetic history of birds
过去二十年在中国有关长羽毛兽脚类恐龙的发现，使我们对鸟类演化及飞行起源的认识发生了巨大改变，其中包括这样一个观点的提出：著名的始祖鸟化石与现代鸟类的祖先也可能还有一些距离。现在，随着另一只像鸟类的恐龙在中国辽宁省“髫髻山组”（中-晚“侏罗纪”）的发现，始祖鸟又回到了其应有的位置。新的系统发生分析恢复了始祖鸟作为一种早期分化的“鸟翼类”的地位，也重新将“伤齿龙”确定为“鸟翼类”的姐妹类群。这些结果与中-晚“侏罗纪”鸟类在亚洲的早期分化以及鸟类靠拍打前肢来飞行的行为的单一起源观点是一致的）Gumby蛋白是线性泛素特异性“去泛素化酶”
The linear ubiquitin-specific deubiquitinase gumby regulates angiogenesis
小鼠的gumby突变与胚胎中致命的血管生成缺陷有关。Sabine Cordes及其同事发现，gumby基因编码一种“去泛素化酶”，这种酶专门识别和分解线性泛素链；他们还发现线性“泛素化/去泛素化”与Wnt信号作用和血管生成有关。在人类中，染色体5p15.2上含gumby的删除与在“cri du chat综合症” (CdCS) 患者中所观察到的智力迟钝和颅面异常有关。虽然gumby并不是惟一被删除的基因，但它也许通过其对线性“去泛素化”的影响来促成一些CdCS症状的出现。这项工作说明，gumby基因及调控“去泛素化-泛素化”平衡的相关通道对于抗血管生成疗法可能会有意义紊乱核心蛋白中变构相互作用的调控
Modulation of allostery by protein intrinsic disorder
细胞功能依赖于错综复杂的信号作用网络，这些网络包含多个蛋白信号作用核心，它们与几个合作伙伴发生相互作用，来调控多个下游信号。对这样一个核心（即腺病毒“早期区域1A” (E1A) 致癌蛋白）所做的这项研究，利用新颖的单分子FRET测定来克服整合问题，直接探测E1A与两个关键合作伙伴的变构相互作用。这些结果显示了一个引人注目的合作性调制方式，它是由多种相互作用及E1A相互作用主题（interaction motifs）的有无调控的。变构相互作用的这样一种调制方式，可能是内在紊乱的核心蛋白（hub proteins）的一个共同特征罕见钙同位素质量的测定
Masses of exotic calcium isotopes pin down nuclear forces
钙原子为研究从“稳定谷”到“存在极限”的核壳演化过程提供了一个理想系统。虽然对富含中子的同位素51Ca 和 52Ca的质量的预测已被直接测定所验证，但核质量是怎样演化而变成更重的钙同位素的却是一个尚未得到回答的问题。Frank Wienholtz及其同事利用一台“多反射飞行时间”质谱仪报告了对罕见钙同位素53Ca 和 54Ca的质量所做的测定。他们获得的结果为理论模型提供了关键信息，表明对极端富含中子的原子核的描述可以与对核力的更深刻认识密切联系起来
长石促进云中的冰核形成
The importance of feldspar for ice nucleation by mineral dust in mixed-phase clouds
干旱地区矿物尘埃气溶胶的出现触发超冷云中冰的形成，这会影响云的辐射性质，从而影响气候。人们认为，粘土矿（这些尘埃的主要成分）也是功效最强的冰成核颗粒。但Ben Murray及其同事在这项研究中发现，长石矿主导矿物尘埃的冰核形成，尽管它们只是一个较小的尘埃成分。他们还提出，长石颗粒在某些温度下可能占地球大气中冰核的大部分，而且由于长石含量可以变化，所以尘埃源位置的变化可能会改变大气中冰核的浓度以及与之相关的气候效应
可望消除全息视频显示器全部缺陷的一项技术
Anisotropic leaky-mode modulator for holographic video displays
适合日常应用的全息视频显示器目前仍属于科幻内容：目前所做出的这种显示器往往速度慢、面积小、成本高、而且观看角度受限。Daniel Smalley等人利用各向异性“漏模”空间光调制器的有用光操纵特性制成了有可能绕过所有这些障碍的装置。他们所做的计算表明，该技术可将一台全息视频显示器的成本（不包括光源）降到500美元以下。其他可能的应用包括光刻、显微镜、光遗传学和显微操纵等。
相关来源:www.scsvvx.com
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