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结构速递 | 一周“结构”要览 VOL.189(10.27~11.02)

2025/11/05

2025.10.27~2025.11.02

CNS刊登文章

01

Nature

2025/10/29

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1.“Mechanism of conductance control and neurosteroid binding in NMDA receptors”

NMDA受体的电导控制和神经类固醇结合机制


离子通道的活性由开放概率和单通道电导共同决定。许多通道存在亚导状态,可以调节信号传导强度,但其电导水平的结构基础尚未完全阐明。


来自美国冷泉港实验室Hiro Furukawa课题组研究发现,在异源四聚体神经元通道 GluN1a–2B 型 N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)中,电导水平由形成孔道的跨膜螺旋弯曲模式控制。通过单颗粒冷冻电镜分析,研究者发现内源性神经类固醇及其合成正向变构调节剂 24S-羟基胆固醇(24S-HC)结合于 GluN2B 亚基的膜邻近口袋,稳定了完全开放的门控构象,此时 GluN1a 的 M3 螺旋与 GluN2B 的 M3′ 螺旋均发生弯曲,使通道孔径扩大。而小分子 EU1622-240 同样结合于 GluN2B 口袋,并额外结合到 GluN1a 的另一膜邻近口袋,从而稳定部分开放状态,仅有 GluN2B 的 M3′ 螺旋弯曲。与不同的门控开放程度相对应,单通道记录显示 24S-HC 诱导完全电导状态,而 EU1622-240 则以亚电导状态为主。另一种神经类固醇硫酸孕烯醇酮(pregnenolone sulfate)也结合于类似的 GluN2B 口袋,但可同时结合两分子,显示出多样的神经类固醇识别模式。综上,研究揭示膜邻近口袋是调控 NMDAR 电导水平的关键结构枢纽。

2025/10/29

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2. “Helicase-mediated mechanism of SSU processome maturation and disassembly” 

解旋酶介导的 SSU 加工体成熟与解离机制


真核生物核糖体小亚基(SSU)的组装依赖于 SSU 加工体(SSU processome),这是一种含有 RNA 分子伴侣 U3 小核 RNA(snoRNA) 的核仁前体复合物。然而,由于缺乏中间体结构,关于 SSU 加工体在成熟、重塑、解离以及 RNA 质量控制过程中的分子机制及其状态转变仍然不清楚。


来自美国纽约洛克菲勒大学的Sebastian Klinge课题组报道了 16 种天然 SSU 加工体的结构,并结合遗传学数据,揭示了两种解旋酶-Mtr4-外切体复合物(Mtr4-exosome) 与 Dhr1-在核糖体生物发生过程中如何被精确调控以确保方向性与准确性。结果表明,由 Mtr4-exosome 介导的不可逆前体 rRNA 降解 与 SSU 加工体向前体 40S 颗粒的转变相耦联;在这一过程中,Utp14 能够感知结构表面的变化,最终定位并激活 Dhr1,使其解开 U3 snoRNA,并启动核仁前体 40S 的释放。本研究提出了一个新的范式:在大型动态 RNA–蛋白复合物中,不可逆的 RNA 降解不仅驱动组分变化,还能将这些变化传递给酶的活性调控,同时维持整体的质量控制。

02

 Science 

2025/10/30

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 “Structural dissection of αβ-tubulin heterodimer assembly and disassembly by human tubulin–specific chaperones” 

人源微管蛋白特异性伴侣介导的 αβ-微管蛋白异二聚体组装与解离的结构解析


微管的组装依赖于一组被称为微管蛋白结合辅助因子(tubulin-binding cofactors, TBCs)的分子伴侣。


来自韩国首尔国立大学的Soung-Hun Roh课题组利用冷冻电镜解析了人源 TBCD、TBCE、TBCC 以及 GTP 酶 Arl2 如何介导 αβ-微管蛋白的组装与解离。研究捕获了多个构象状态,揭示了这些辅助因子协同调控微管蛋白异二聚体生成的全过程。其中,TBCD 稳定单体 β-微管蛋白,并为其他辅助因子提供支架;Arl2 结合 GTP 后发生构象变化,从而在组装与解离状态之间切换。TBCD 与 TBCE 共同引导 α-与 β-微管蛋白形成部分组装的界面,而 TBCC 则充当分子“钳子”,完成异二聚体的最终装配。此外,TBCD 还作为 β-微管蛋白的 GTP 酶激活蛋白(GAP)。β-微管蛋白的 GTP 水解与 Arl2 的 GTP 酶活性相耦联,建立了一个“检查点”,确保只有完全成熟的异二聚体才能进入后续过程。这些发现为微管蛋白异二聚体的生成与循环再利用提供了结构学框架,从而阐明了支撑细胞骨架蛋白稳态(cytoskeletal proteostasis)的分子机制。

03

 Cell 

本周无


2025.10.27~2025.11.02

子刊刊登文章


01

Cell Research

本周无


02

Molecular Cell

10.28

“Cryo-EM reveals open and closed Asgard chromatin assemblies”

冷冻电镜揭示阿斯加德古菌染色质的开放与闭合组装状态

03

 Nature Structural & Molecular Biology

10.31

1.“Structural landscape of activation, desensitization and inhibition in the human TRPM4 channel”

人源 TRPM4 离子通道的激活、去敏化与抑制的结构图谱

10.31

2.“Structural basis for retron co-option of anti-phage ATPase-nuclease”

抗噬菌体 ATPase–核酸酶被逆转元件利用的结构基础

10.31

3.“Mechanisms of DNMT3A–3L-mediated de novo DNA methylation on chromatin”

DNMT3A–3L 复合物介导染色质上新生 DNA 甲基化的机制


04

Nature Communications

10.27

1.“Conserved hydrophilic checkpoints tune FocA-mediated formate:H+ symport”

保守的亲水性检查点调节 FocA 介导的甲酸–质子共转运

10.27

2.“Structural basis of drug recognition by human MATE1 transporter”

人源 MATE1 转运体识别药物的结构基础

10.27

3.“Spatial N-glycan rearrangement on α5β1 integrin nucleates galectin-3 oligomers to determine endocytic fate”

α5β1 整合素上的空间性 N-糖链重排促进半乳糖凝集素-3 寡聚体形成,从而决定内吞命运

10.27

4.“Structural basis of apoptosis induction by the mitochondrial voltage-dependent anion channel”

线粒体电压依赖性阴离子通道诱导细胞凋亡的结构基础

10.28

5.“Structure and activation of the Drosophila insulin receptor by three Drosophila insulin-like peptides”

三种果蝇胰岛素样肽激活果蝇胰岛素受体的结构与机制

10.28

6.“Structural and dynamic insights into the biased signaling mechanism of the human kappa opioid receptor”

人源 κ 阿片受体偏向性信号机制的结构与动态解析

10.29

7.“Regulation of ADP-ribosyltransferase activity by ART domain dimerization in PARP15”

PARP15 中 ART 结构域二聚化调控 ADP-核糖转移酶活性

10.29

8.“SND3 is the membrane insertase within a distinct SEC61 translocon complex”

SND3 是一种存在于特异 SEC61 易位复合物中的膜插入酶

10.29

9.“Molecular mechanism of co-transcriptional H3K36 methylation by SETD2”

SETD2 介导转录共时 H3K36 甲基化的分子机制

10.29

10.“Structural characterization of atrial natriuretic peptide amyloid fibrils from patients with atrial fibrillation”

房颤患者中房钠肽淀粉样纤维的结构特征

10.30

11.“Structural basis for amyloid fibril assembly by the master cell-signaling regulator receptor-interacting protein kinase 1”

细胞信号主调节因子 RIPK1 介导淀粉样纤维组装的结构基础

10.31

12.“How augmin establishes the angle of the microtubule branch site”

Augmin 复合物如何确定微管分支位点角度

10.31

13.“A special latch in yeast mitofusin guarantees mitochondrial fusion by stabilizing self-assembly”

酵母线粒体融合蛋白中的特殊锁扣通过稳定自组装确保线粒体融合


05

Science Advances

10.31

1.“Structural insights into the divergent evolution of a photosystem I supercomplex in Euglena gracilis”

对眼虫 (Euglena gracilis) 光系统 I 超复合物分化进化的结构解析

10.31

2.“The mechanical response of vinculin”

连接蛋白 vinculin 的力学响应机制

10.31

3.“Functional landscape of mechanistic diversity in 27 claudin family members at tight junctions”

紧密连接中 27 个 Claudin 家族成员机制多样性的功能图谱