2020年4月3日Science期刊精华

2.

doi:10.1126/science.aay2790

在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学医学院的研究人员构建出作为分子逻辑门发挥作用的人工蛋白或者说定制蛋白。这些称为分子逻辑门的工具就像电子逻辑门那样，可用于对更复杂的系统的行为进行编程。他们指出这些新的人工蛋白可以调节人T细胞内的基因表达 。这一进展可能改善未来的细胞疗法的安全性和持续性。相关研究结果发表在2020年4月3日的Science期刊上，论文标题为“De novo design of protein logic gates”。

论文通讯作者、华盛顿大学医学院生物化学教授、蛋白设计研究所所长David Baker说，“生物工程师以前利用DNA、RNA和修饰的天然蛋白制造出逻辑门，但是它们很不理想。我们利用从头设计的蛋白构建出的逻辑门具有更高的模块化和多功能性，可用于广泛的生物医学 应用。”

3.

doi:10.1126/science.aay2494

在一项新的研究中，来自美国密歇根大学等研究机构的研究人员研究了作为细胞能量工厂的线粒体和另一种参与蛋白和脂质产生的称为内质网的细胞器在棕色脂肪细胞内部如何相互作用。特别地，他们研究了一种蛋白复合物在一种称为内质网相关蛋白降解（ER- associated protein degradation, ERAD）的过程中的作用。简而言之，ERAD是一种移除和破坏错误折叠蛋白的过程，就好像是从内质网中清除垃圾一样。相关研究结果发表在2020年4月3日的Science期刊上，论文标题为“Endoplasmic reticulum–associated degradation regulates mitochondrial dynamics in brown adipocytes”。论文通讯作者为密歇根大学医学院分子与整合生理学教授、内科学教授Ling Qi博士。

在这项研究中，Qi、论文第一作者Zhangsen Zhou博士和Mauricio Torres博士及其同事们展示了一种称为Sel1L-Hrd1的ERAD蛋白复合物如何影响线粒体的正常功能。通常而言，内质网和线粒体在称为线粒体相关膜（mitochondria-associated membrane）的接触点上具有 持续的相互作用。这些接触点标记着线粒体为了产生新的线粒体和交换其他分子（比如脂质和钙）而进行分裂的区域。内质网在线粒体周围形成小管，使得线粒体为分裂做好准备。

通过使用最先进的三维成像技术，这些研究人员发现棕色脂肪中缺乏Sel1L-Hrd1的线粒体在暴露于寒冷时会发生怎样的变化。Qi说，“当剔除棕色脂肪细胞中的这种复合物时，线粒体就会伸长并增大。”这种三维成像技术使得他们能够查看线粒体与内质网之间发生的以 前无法发现的相互作用，他们发现线粒体以U形形状包裹在内质网小管周围。当将棕色脂肪细胞线粒体缺乏Sel1L-Hrd1的小鼠置于寒冷的环境中时，线粒体外膜的末端向后自我折叠，最终融合并完全包裹了内质网小管。Qi说，结果就是线粒体异常大、畸形和功能失调。