【自然要览】Nature 468 7324 2 December 2010
2010/12/02 21:21:12
自然要览Nature 468: 7324 2 December 2010
（选自英国Nature杂志，2010年12月2日出版）
封面故事：阿尔法病毒包膜糖蛋白的结构
Structural changes of envelope proteins during alphavirus fusion /Glycoprotein organization of Chikungunya virus particles revealed by X-ray crystallography
阿尔法病毒是重要动物和人类病原体，而且是可以致命的，如由蚊子传播的Chikungunya病毒所造成的感染最近在印度和东南亚的爆发所表明的那样。阿尔法病毒的E1 和 E2糖蛋白在这种病毒感染宿主细胞的方式中居中心地位。形成病毒表面上尖状物的E1/E2异二聚体在宿主细胞内部囊泡中的微酸性条件下会分解，E1通过与核内体膜融合来触发感染。Félix Rey及其同事介绍了在中性pH值下Chikungunya病毒包膜糖蛋白的结构；Michael Rossmann及其同事介绍了另一种阿尔法病毒、即人类“辛德毕斯热”致病病毒的包膜糖蛋白在低pH值下的结构。对两种结构所做的对比为这种融合激发是怎样被控制的提供了线索，也指出了可能的疫苗作用目标。（Letters pp. 705, 709）
生物多样性变化与传染病传播的关系（Biodiversity is good for you）
Impacts of biodiversity on the emergence and transmission of infectious diseases
生物多样性的变化有可能增加或降低植物和动物（包括人类）中传染病的发病率，因为它们涉及物种之间的相互作用。至少涉及宿主和病原体之间的相互作用，而且经常还涉及很多其他物种，包括其他宿主、传播媒介和这些生物与之相互作用的其他生物。Felicia Keesing及其同事评述了生物多样性降低影响人类、其他动物和植物的传染病之传播的证据。尽管还有重要的问题有待回答，但他们仍得出这样的结论：生物多样性对传染病有正面影响的证据非常有力，足以让我们将生物多样性保护作为改善人们健康状况的一个策略。（Review p. 647）
Lkb1促进造血干细胞生存（Lkb1 promotes haematopoietic stem cell survival）
Lkb1 regulates cell cycle and energy metabolism in haematopoietic stem cells
造血干细胞对高能和氧化压力非常敏感，对它们的静止与增殖之间的平衡进行调控是响应代谢压力、同时保持其长期再生能力所需要的。三项新的研究表明，肿瘤抑制因子和代谢传感器Lkb1在维持造血细胞的能量平衡中起关键作用。Lkb1被发现是细胞周期调控及能量平衡所必需的，造血干细胞对Lkb1的依赖性要强于对任何其他造血细胞的依赖性。（Articles pp. 653, 659; Letter p. 701; News & Views）
“多余”的U1保护pre-mRNA（Moonlighting U1 protects pre-mRNAs）
U1 snRNP protects pre-mRNAs from premature cleavage and polyadenylation
剪接是通过将被称为“内含子”的RNA片段除掉来从大前体分子(pre-mRNA)生成信使RNA (mRNA)的过程，该过程由被称为snRNP的“蛋白-RNA复合物”完成。一个剪接体含有相同数量的U1、 U2、U4、U5和U6 snRNP，但U1 snRNP水平远远超过剪接体所需水平，从而导致这样的观点：“多余”的U1也许有独立于剪接的功能。现在，一个这样的功能已被发现，它涉及U1 snRNA和一些pre-mRNA之间的相互作用，后者含有带“多腺苷酸化”点的“内含子”。这可通过防止过早终止及“多腺苷酸化”来保护新生成的pre-mRNA不受损伤。（Letter p. 664）
用地基望远镜观测“超级地球”（Ground-based telescopes probe super-Earths）
A ground-based transmission spectrum of the super-Earth exoplanet GJ 1214b
对很多太阳系外行星（如“热木星”）来说，质量和半径的测量结果就足以允许进行行星密度的计算及推断它们的整体组成。但对相当小的“超级地球”来说，事情就复杂了。例如，最近发现的穿越“超级地球”GJ1214b的质量和半径都是已知的，但关于该行星组成的三个不同模型都与这些数据一致。如果要减少这种不确定性，将需要关于其大气组成的其他信息。现在，正好能够提供这种信息的一种方法已经建立。一个研究小组利用智利阿塔卡马沙漠上的“甚大望远镜”获得了GJ1214b 在780纳米和1,000纳米之间的一个透射光谱，它排除了该行星的大气主要由氢气组成并且没有云的可能性。如果该行星的大气主要由氢组成，那么它一定是雾蒙蒙的，或者其大气中会有浓厚的水蒸气。这种新的地基观测方法将使得对太阳系外行星的观测更加可行，所以我们可以期待在今后几个月将会有关于“超级地球”的更多消息。（Letter p. 669; News & Views）
束缚态反氢原子首次获得（First antihydrogen atoms in captivity）
Trapped antihydrogen
反氢（一个反质子和一个正电子的结合状态）2002年以来已在低能条件下在欧洲核子研究中心(CERN)生成。对于验证关于基本粒子及其相互作用的标准模型来说，它具有根本性的重要性。然而，迄今为止的实验所产生的反氢都是没有约束的，使得无法对其结构进行详细研究。现在，反氢原子的束缚和约束释放已经实现，从而为反原子的精确测量铺平了道路。在这项历史性的实验中，大约107个反质子与108个正电子之间的相互作用产生了38个观测到的湮灭事件，相应于38个反氢原子被短暂约束在超冷超导阱中。（Letter p. 673）
波动stripes与假能隙相的出现（Fluctuating stripes and pseudogap onset）
Fluctuating stripes at the onset of the pseudogap in the high-Tc superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+x
超导领域一个长期未能回答的问题是假能隙之间的相互作用的性质问题，这种假能隙是所有空穴掺杂的铜氧化物超导体的普遍现象；以及stripes，它们的静态形式只在相图的一个很窄范围内出现在一类铜氧化物中。Parker等人报告了利用扫描隧道显微镜对高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8+x电子状态空间重组的观测结果，其中假能隙状态在转变温度(T*)下开始出现。他们发现，假能隙相的出现与具有波动stripes的预测特征的电子模式的出现巧合。这些实验表明，stripes是假能隙行为的一个后果，而不是其原因。（Letter p. 677; News & Views）
雄性和雌性对信息素反应之间的差别（Male-versus-female response to a pheromone）
A dimorphic pheromone circuit in Drosophila from sensory input to descending output
雄性和雌性行为之间的先天差别一定是写在他们各自基因组中的，但这些差别是怎样编码截然不同的神经通道的在很大程度上仍然不清楚。通过专注于对果蝇cVA信息素的性别特异反应，Richard Axel及其同事现在识别出了由将嗅觉信号携带到运动中枢的四个连续神经元所组成的一个链条，其中雄性-雌性之间的所有解剖差别都在一个保守的感觉细胞的下游。由这个研究小组建立的方法应能帮助其他研究小组进行神经回路定位——这项工作即便是对相对简单的果蝇大脑来说也仍然是令人望而生畏的。（Letter p. 686; News & Views）
酸传感神经元被发现（Sensing the odour of acid）
Acid sensing by the Drosophila olfactory system
我们熟悉那些与酸有关的不好的、经常是刺激性的气味，但虽然酸受体已知决定对酸味的检测，而在嗅觉系统中却没有酸传感神经元。现在，Greg Suh及其同事在果蝇的嗅觉系统中识别出了这样的神经元。酸传感还要求跨膜蛋白IR64a在这些神经元中表达。IR64a本身不足以决定酸识别，但（在这个方面）对它的需求，是最近发现的（假定存在的）气味受体的亲离子受体家族中一个成员的第一个已知功能。（Letter p. 691）
钙通道在帕金森氏综合症发病过程中的作用（Calcium channels in parkinsonism）
Oxidant stress evoked by pacemaking in dopaminergic neurons is attenuated by DJ-1
帕金森氏综合症的特征是，“黑质致密部 ”(substantia nigra pars compacta)中多巴胺能神经元的丢失。线粒体压力被认为引起这种丢失，但为什么是在这些细胞中而不是在其他细胞中过去却不清楚。现在Guzman等人报告，氧化物压力是由这些细胞的正常步调激发的，从而解释了它们的脆弱性。DJ-1（一个与帕金森氏综合症的早期发病相关的基因）的剔除会降低对这种压力的防护。步调的决定涉及L-型钙通道，用“钙通道阻断剂” (CCB) 二氢吡啶处理易感的黑质细胞，可以降低线粒体氧化压力。已经在临床上用来治疗心率不齐等状况的CCB也许代表着针对帕金森氏综合症的一种新颖的神经保护策略。（Letter p. 696）
核糖体与tRNA的转位（Turning heads on tRNA translocation on the ribosome）
Head swivel on the ribosome facilitates translocation by means of intra-subunit tRNA hybrid sites
在翻译过程中，转移RNA (tRNA)进入核糖体，然后在其将它们所携带的氨基酸转移到增长中的肽链上时，顺序通过被称为A、P和E的三个点。然而，核糖体是怎样帮助tRNA在这些点之间的转位的在很大程度上却不清楚。Christian Spahn及其同事利用结合到“翻译伸长因子”EF-G上的一个核糖体的“多粒子冷电子显微镜”图像来获取关于tRNA运动的信息。他们识别出两个新的亚状态， 并且得出这样的结论：在亚单元之间自发的“棘轮作用”之后，转位是30S核糖体亚单元的头部转动和“去棘轮作用”的直接结果。（Letter p. 713）
维生素 B2运输因子的结构被确定（Vitamin B2 transporter revealed）
Structure and mechanism of the S component of a bacterial ECF transporter
一种核黄素(维生素 B2)膜运输因子（重要能量耦合因子(ECF)家族的一个成员）的X-射线晶体结构已被确定。来自金黄葡萄球菌的运输因子的“膜嵌入基质结合域”的结构显示了一个以前没有报道过的折叠，其中核黄素分子结合在一个环及几个跨膜片段的周质部分上。（Letter p. 717）