CNS一周论文推荐（2018.09.13）
科技君说
赶路的时候，总希望有人为自己留一盏灯，有光，有方向，有温暖。
《CNS一周论文推荐》，甄选《Cell》《Nature》《Science》三大刊中，与生命科学相关的文章，助您了解各种疾病、动植物、微生物的最新研究进展和技术突破，及时跟踪最新科研动态，期待成为您科研路上的一盏灯。
第15期解读，供您参考~
本期速览：
《Cell》-2018.09.06
1. 无序区域突变通过制造双亮氨酸基序引发疾病
2. 细胞外基质重塑通过TXNIP去稳定化调节葡萄糖代谢
《Nature》-2018.09.05
3. “归巢系统”可以将治疗性T细胞靶向脑肿瘤
4. 从体细胞突变推断正常人体血液中的细胞群动态
《Science》-2018.09.07
5. 单个转录因子促进水稻的产量和免疫力
6. 成人神经发生与BDNF模拟运动的结合对阿尔茨海默病小鼠模型认知功能的影响
《Cell》
1
标题：
Mutations in Disordered Regions Can Cause Disease by Creating Dileucine Motifs
无序区域突变通过制造双亮氨酸基序引发疾病
关键词：
蛋白互作、双亮氨酸基序、蛋白质组学、质谱、Glut1缺陷综合症、癫痫
解读内容：
大部分致病错义突变主要体现为对蛋白本质无序区域（IDRs，intrinsically disordered regions）的影响，但其致病的分子机制仍然未知。本文使用了以多肽为基础的蛋白质组筛选技术，研究了在蛋白互作过程中IDRs突变的影响。研究发现，三个跨膜蛋白（GLUT1, ITPR1, and CACNA1H）的胞内无序区域的突变，都产生了双亮氨酸基序，该基序介导网格蛋白依赖性转移，导致网格蛋白结合增加。随后作者对引起谷氨酸缺失综合症的葡萄糖转运蛋白（GLUT1）进行研究，发现突变的蛋白错误定位到细胞内隙中，在体外，葡萄糖转运蛋白（GLUT1）突变体与转接蛋白（APs，adaptor proteins）在体外相互作用，使AP-2沉默，恢复细胞错误定位及葡萄糖转运。对其他已知致病变异进行系统分析，揭示出跨膜蛋白的无序细胞质结构域中具有明显的及特异性的双亮氨酸基序过表达。因此本文得出，一些在无序区域发生的突变常导致“双亮氨酸疾病”。（解读人：吴姝羽）
刊发时间：
2018.09.06
原文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31035-3
2
标题：
Extracellular Matrix Remodeling Regulates Glucose Metabolism through TXNIP Destabilization
细胞外基质重塑通过TXNIP去稳定化调节葡萄糖代谢
关键词：
糖代谢、受体酪氨酸激酶信号、ZFP36、mRNA 降解、TXNIP、细胞移行、细胞生物学
解读内容：
细胞的代谢状态受细胞外在因素的影响，包括营养物质的可利用性和生长因子信号传导。这里提出细胞外基质（ECM）重塑是细胞外在代谢调节的一个重要因素。通过糖酵解驱动的无偏差分析，发现透明质酸介导的运动受体与癌症中的糖酵解最相关。确认ECM组分透明质酸与新陈代谢之间的机制联系，用透明质酸酶处理细胞和异种移植组织引发糖酵解的显著增加，这一过程主要通过快速受体酪氨酸激酶介导诱导mRNA衰变因子ZFP36，降解靶向TXNIP转录物。因为TXNIP能促进葡萄糖转运蛋白GLUT1的内陷，TXNIP的急剧下降使质膜上的GLUT1富集。通过透明质酸酶诱导糖酵解能有效地加速细胞迁移。ECM重塑和代谢之间的这种相互关联表现在多种动态组织状态中，包括肿瘤和胚胎。（解读人：曾振华）
刊发时间：
2018.09.06
原文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31033-X
《Nature》
3
标题：
A homing system targets therapeutic T cells to brain cancer
“归巢系统”可以将治疗性T细胞靶向脑肿瘤
关键词：
归巢系统、T细胞
解读内容：
治疗脑癌T细胞免疫疗法的关键，是让T细胞进入肿瘤组织，但目前来说这一步较难实现。研究表明，在多发性硬化症等炎症性脑部疾病中，内皮细胞通过上调ICAM1和VCAM1来引导促炎细胞外渗，而癌症内皮细胞则下调这些分子逃避免疫识别。研究还发现，癌症内皮上调活化的白细胞粘附分子（ALCAM），这样就能通过创建ALCAM限制的归巢系统（HS）来克服这种免疫逃避机制。研究人员重新设计了ALCAM、CD6的天然配体，触发了T细胞对ALCAM的初始锚定，通过使T细胞对癌细胞内皮上低水平的ICAM1敏感来介导第二波粘附，这样就能从血液中捕获T细胞。细胞毒性HS T细胞在静脉注射后明显浸入脑癌细胞，显示出有效的抗肿瘤活性，因此研究人员开发出了一种能够将T细胞靶向脑癌细胞的分子。（解读人：彭丹）
刊发时间：
2018.09.05
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0499-y
4
标题：
Population dynamics of normal human blood inferred from somatic mutations
从体细胞突变推断正常人体血液中的细胞群动态
关键词：
血细胞、造血干细胞、动态
解读内容：
造血干细胞促进血液生成，但是它们在人体内的数量规模和寿命动态并没有直接被量化。该研究从一个健康的59岁男性体内的140个单细胞衍生的造血干细胞和祖细胞中，识别了129582个自发的全基因组的体细胞突变，并应用群体遗传学方法来重现克隆动力学。在系统发育树中，早期胚胎发生的细胞分裂是明显的；在原肠胚形成前，所有血细胞由共同的祖先衍生而来。干细胞的数量在生命早期稳定增长，在青春期达到稳定。研究者估计造血干细胞在50000-200000的范围内能够活跃地制造白细胞。他们观察到成年人的造血干细胞克隆能产生多向输出，包括粒细胞和B淋巴细胞。利用自然发生的突变来报告器官的克隆结构，实现了人的体细胞动力学的高分辨率重建。（解读人：盛逸飞）
刊发时间：
2018.09.05
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0497-0
《Science》
5
标题：
A single transcription factor promotes both yield and immunity in rice
单个转录因子促进水稻的产量和免疫力
关键词：
植物免疫、水稻产量、蛋白磷酸化
解读内容：
植物免疫通常会不利于生长和产量，而转录因子IPA1（Ideal Plant Architecture 1）可以减少非生产性分蘖并增加每穗谷粒数，提高水稻产量。研究者发现了更高水平的IPA1会增强免疫力。分子水平上，稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的感染使水稻内IPA1 DNA结合结构域内的163号丝氨酸的磷酸化，从而改变了IPA1的DNA结合特异性。磷酸化的IPA1与病原体防御基因WRKY45的启动子结合并激活其表达，导致水稻抗病性增强。在感染后的48小时内，IPA1恢复到非磷酸化状态，继续维持水稻生长以提高产量。因此，IPA1通过维持生长和免疫之间的平衡来促进产量和抗病性。（解读人：傅涛）
刊发时间：
2018.09.07
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/361/6406/1026
6
标题：
Combined adult neurogenesis and BDNF mimic exercise effects on cognition in an Alzheimer’s mouse model
成人神经发生与BDNF模拟运动的结合对阿尔茨海默病小鼠模型认知功能的影响
关键词：
阿尔茨海默病、神经发生、BDNF模拟实验
解读内容：
成人海马神经发生（AHN）受损先于阿尔茨海默（AD）病症的出现。研究发现运动有益于改善5×FAD小鼠（AD小鼠模型）的认知状况，这主要是通过诱导AHN和提高脑源性神经营养因子（BDNF）水平实现的。在没有AHN再生的情况下，单独刺激AHN或运动都对改善认知没有效果。研究通过遗传和药理学诱导AHN以及提高BDNF水平，成功地模拟了运动对AD小鼠的有益作用。抑制AHN会导致认知状况的恶化和先前存在的齿状神经元（dentate neurons）的丧失。因此，运动的药理学模拟过程—增强AHN和提高BDNF水平—可能改善AD中的认知状况。此外，将运动的药理学模拟应用于AD的早期阶段，可以防止后期神经元细胞死亡。（解读人：彭雪）
刊发时间：
2018.09.07
原文链接：
http://science.sciencemag.org/content/361/6406/eaan8821
审核：刘青峰
编辑：市场部
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