01
Nature
2024/11/27
1.“Stereochemistry in the disorder–order continuum of protein interactions”

内在无序的蛋白质可以通过形成高度无序的蛋白质复合物结合,而不会形成三维结构。大多数天然存在的蛋白质都是左旋的(L),即仅由L-氨基酸组成,这决定了分子结构和与立体化学的联系。相比之下,它们的镜像右旋(D)氨基酸在自然界中很少见。无序蛋白质复合物是否真正独立于手性约束尚不清楚。
来自丹麦哥本哈根大学Kragelund, Birthe B. 和Johan G. Olsen团队合作研究了无序蛋白质相互作用的手性约束。研究人员选择了一组覆盖无序-有序连续体的五对相互作用蛋白质对作为代表性例子。通过观察自由态和结合态的天然配体及其立体化学镜像,研究人员发现手性在完全无序的复合物中无关紧要。然而,如果相互作用依赖于配体进行广泛的偶联折叠和结合,正确的立体化学至关重要。在这些极端之间,可以观察到D-配体的结合强度与最终复合物中的紊乱有关。这些发现对人们理解导致复杂结构形成的分子过程、D-肽在药物发现中的应用以及地球上第一批生物的蛋白质进化化学具有重要意义。
2024/11/27
2.“MCM double hexamer loading visualized with human proteins”
使用人类蛋白质可视化MCM双六聚体加载

真核生物的DNA复制始于MCM复制DNA解旋酶在DNA复制起始点以头对头的双六聚体形式加载。目前对双六聚体如何由起始识别复合物(ORC)、CDC6和CDT1组装的理解,主要来源于酿酒酵母。
来自英国弗朗西斯克里克研究所Alessandro Costa和John F. X. Diffley合作通过生化重构和冷冻电镜技术,结合纯化蛋白质,研究了人类双六聚体(hDH)的负载。研究者发现,人类双六聚体与酿酒酵母双六聚体(yDH)在DNA的结合方式上有所不同,并在六聚体之间的界面处产生了约五个碱基对的超螺旋DNA,这一点在从细胞中分离出的hDH中得到了验证。研究者识别出在人类双六聚体组装过程中,因子招募的顺序和依赖性与酿酒酵母双六聚体有几个不同之处。与酿酒酵母不同,ORC的ORC6亚基对初始的MCM招募或hDH加载并非必需,但它通过一种需要ORC1中本质无序区域的替代路径参与hDH的组装,该路径可能通过MCM-ORC中间体发挥作用。本研究呈现了一个详细的视角,展示了在使用序列无关复制起始点的生物体中,双六聚体如何组装,进一步证实了真核生物在双六聚体组装机制中的多样性,并为使用纯化人类蛋白重构DNA复制起始提供了第一步。
2024/11/27
3.“Multiple mechanisms for licensing human replication origins”
人类DNA复制起始许可的多重机制

复制解旋酶的装载是组装DNA复制机器的必要条件。真核生物MCM2-7复制解旋酶马达通过起源识别复合物(ORC)和共装载蛋白作为头对头双六聚体沉积在DNA上,以许可复制起源。尽管在芽殖酵母中进行了广泛的研究,但多细胞真核生物的起源许可机制仍然不明确。
来自美国耶鲁大学Franziska Bleichert课题组,与酵母不同,ORC的ORC6亚基对人类MCM加载并非必需,但它能增强MCM的加载。电子显微镜分析识别了在有或没有ORC6的情况下,MCM双六聚体形成过程中几个中间体,包括一个DNA加载的、闭合环形的MCM单六聚体中间体,该中间体可以通过多种机制成熟为头对头的双六聚体。ORC6和ORC3促进ORC的招募到第一个六聚体的二聚化界面,形成与酿酒酵母MO复合物不同的MCM–ORC(MO)复合物,并可能使ORC定向于第二个MCM六聚体的加载。此外,MCM双六聚体的形成还可以通过独立加载的MCM单六聚体的二聚化进行,这一过程受到人类MCM2–7六聚体自我二聚化倾向的促进。这种人类MCM加载的灵活性可能为细胞在复制压力下提供了韧性,而该重构系统将为未来解决DNA复制起始和复制耦合事件中的未解问题提供研究平台。
02
Science
2024/11/29
1.“Molecular basis of mRNA delivery to the bacterial ribosome”
mRNA递送到细菌核糖体的分子基础

蛋白质合成始于核糖体-信使RNA(mRNA)复合物的形成。在细菌中,小的核糖体亚基(30S)通过与Shine-Dalgarno(SD)序列的碱基配对以及核糖体蛋白bS1的RNA结合被招募到许多mRNA上。翻译可以在新生mRNA上启动,且RNA聚合酶(RNAP)可以促进先锋性30S的招募。
来自法国IGBMC的Albert Weixlbaumer课题组使用冷冻电镜、单分子荧光共定位以及细胞内交联质谱技术,研究了30S在新生mRNA上的招募。研究者发现bS1将mRNA递送到核糖体,促使SD双链的形成和30S的激活。此外,bS1和RNAP还促进翻译的启动。本研究为SD双链、核糖体蛋白和RNAP如何协同作用以招募30S到mRNA上,并建立转录-翻译耦合提供了一个机制框架。
2024/11/28
2.“Identification of a factor that accelerates substrate release from the signal recognition particle”
识别加速底物从信号识别颗粒释放的因子

真核生物的信号识别颗粒(SRP)在翻译过程中识别新生分泌和膜蛋白的第一个疏水段,并将其递送到内质网(ER)上的受体。关于底物如何从SRP中释放出来,进而与转运因子相互作用,目前尚不清楚。
来自英国MRC的Ramanujan S. Hegde课题组发现,TMEM208能够与SRP的底物结合域结合,加速其已结合货物的释放。在没有TMEM208的情况下,货物释放缓慢,导致下游肽链合成过多,且在与转运因子结合之前未能及时接入转运系统。转运机制的延迟接入会逐渐丧失插入能力,特别是对多跨膜蛋白,导致其生物合成受损。因此,TMEM208促进了从靶向机制到转运机制的迅速货物交接,以最小化生物合成错误并维持蛋白质稳态。
03
Cell
2024/11/27
“Molecular basis of global promoter sensing and nucleosome capture by the SWR1 chromatin remodeler”
SWR1染色质重塑因子对全局启动子感知和核小体捕获的分子基础

SWR1染色质重塑复合物被招募到真核生物启动子转录起始点下游的+1核小体处,在那里它将组蛋白H2A交换为特化变体H2A.Z。
来自美国约翰霍普金斯大学的Carl Wu利用冷冻电镜(cryo-EM)解析了SWR1与自由DNA相互作用的结构基础,揭示了Swr1 ATP酶的一种独特开放构象,使其能够从可接近的DNA滑动到核小体上。SWR1-核小体复合物的完整结构模型展示了Swc2和Swc3亚基在SWR1定向结合核小体中的关键作用。此外,Swc3亚基内一个扩展的DNA结合α螺旋使得其能够感知核小体连接区的长度,并且对于SWR1启动子特异性招募和活性至关重要。之前未解析的N-SWR1亚复合物形成了一个灵活的扩展结构,使得通过阅读器结构域对乙酰化组蛋白尾部的多价识别成为可能,进一步引导SWR1向+1核小体定位。总体而言,本研究为启动子特异性靶向染色质和转录复合物提供了一个可推广的机制。
01
Cell Research
本周无
02
Molecular Cell
本周无
03
Nature Structural & Molecular Biology
11.28
1.“Structure and function of the human mitochondrial MRS2 channel”
人类线粒体MRS2通道的结构与功能
11.28
2.“Closed and open structures of the eukaryotic magnesium channel Mrs2 reveal the auto-ligand-gating regulation mechanism”
真核镁离子通道Mrs2的闭合和开放结构揭示了自配体调控机制
04
Nature Communications
11.25
1.“Interformer: an interaction-aware model for protein-ligand docking and affinity prediction”
Interformer:一种考虑相互作用的蛋白质-配体对接和亲和力预测模型
11.25
2.“Streptolysin O accelerates the conversion of plasminogen to plasmin”
链激酶O加速了纤溶酶原转化为纤溶酶的过程
11.25
3.“Structural basis for Retriever-SNX17 assembly and endosomal sorting”
Retriever-SNX17组装和内体排序的结构基础
11.26
4.“Structural insights into the mechanisms of urea permeation and distinct inhibition modes of urea transporters”
尿素渗透机制及尿素转运蛋白抑制方式的结构洞察
11.26
5.“A proteome-wide structural systems approach reveals insights into protein families of all human herpesviruses”
一种蛋白质组范围的结构系统方法揭示了所有人类疱疹病毒的蛋白质家族的洞察
11.26
6.“Trapping of spermine, Kukoamine A, and polyamine toxin blockers in GluK2 kainate receptor channels”
精胺、库克胺A和多胺毒素拮抗剂在GluK2卡那酸受体通道中的捕获
11.27
7.“Remodelling of Rea1 linker domain drives the removal of assembly factors from pre-ribosomal particles”
Rea1连接区的重塑驱动组装因子从前核糖体颗粒中去除
11.27
8.“Cryo-EM structure of single-layered nucleoprotein-RNA complex from Marburg virus”
马尔堡病毒单层核蛋白-RNA复合物的冷冻电子显微镜结构
11.27
9.“Open architecture of archaea MCM and dsDNA complexes resolved using monodispersed streptavidin affinity CryoEM”
使用单分散链霉亲和素冷冻电子显微镜解析的古菌MCM和双链DNA复合物的开放结构
11.27
10.“CLSY docking to Pol IV requires a conserved domain critical for small RNA biogenesis and transposon silencing”
CLSY与Pol IV的对接需要一个关键的保守域,这对小RNA的生物合成和转座子沉默至关重要
11.27
11.“Structural effects of high laser power densities on an early bacteriorhodopsin photocycle intermediate”
高激光功率密度对早期细菌视紫红质光循环中间体的结构效应
11.28
12.“Structural basis of orientated asymmetry in a mGlu heterodimer”
mGlu异二聚体中定向不对称的结构基础
11.28
13.“Structural basis for C. elegans pairing center DNA binding specificity by the ZIM/HIM-8 family proteins”
ZIM/HIM-8家族蛋白对C. elegans配对中心DNA结合特异性的结构基础
11.28
14.“Dynamic fibrillar assembly of αB-crystallin induced by perturbation of the conserved NT-IXI motif resolved by cryo-EM”
通过冷冻电子显微镜解析的由保守NT-IXI基序扰动诱导的αB-晶体蛋白动态纤维组装
11.28
15.“Evolutionary insights into the stereoselectivity of imine reductases based on ancestral sequence reconstruction”
基于祖先序列重建的对亚胺还原酶立体选择性的进化洞察
11.29
16.“Exploration of the hierarchical assembly space of collagen-like peptides beyond the triple helix”
超越三重螺旋的胶原样肽层次组装空间探索
11.29
17.“Thioredoxin 1 moonlights as a chaperone for an interbacterial ADP-ribosyltransferase toxin”
硫氧还蛋白1在细菌间作为ADP-核糖基转移酶毒素的伴侣蛋白
11.29
18.“Towards a molecular picture of the archaeal cell surface”
迈向古菌细胞表面分子图景
11.30
19.“IRF2BP2 binds to a conserved RxSVI motif of protein partners and regulates megakaryocytic differentiation”
IRF2BP2结合蛋白伙伴的保守RxSVI基序并调节巨核细胞分化
05
Science Advances
11.29
1.“The crystal and cryo-EM structures of PLCγ2 reveal dynamic interdomain recognitions in autoinhibition”
PLCγ2的晶体和冷冻电子显微镜结构揭示了自抑制中的动态域间识别
11.29
2.“Cryo-EM structure of a photosystem I variant containing an unusual plastoquinone derivative in its electron transfer chain”
含有不寻常质体醌衍生物的光系统I变体的冷冻电子显微镜结构
11.29
3.“Computation-driven redesign of an NRPS-like carboxylic acid reductase improves activity and selectivity”
计算驱动的NRPS样羧酸还原酶重设计提高了其活性和选择性
11.27
4.“Electrically silent mutants unravel the mechanism of binding−gating coupling in Cys-loop receptors”
电静默突变体揭示了Cys-环受体中结合-门控耦合的机制
11.27
5.“Molecular principles of the assembly and construction of a carboxysome shell”
羧体壳结构组装和构建的分子原理