结构速递 | 一周“结构”要览 VOL.64(5.22~5.28)
上周发布了哪些“结构”文章？又取得了哪些科研进展？
结构速递栏目以每周“结构”相关领域刊文为主题，梳理一周结构发文大事记，“结构速递”为您传递最新、最快、最权威的结构资讯。
2023.5.22~2023.5.28
CNS刊登文章
01
Nature
2023/5/24
1.“Structural basis of amine odorant perception by a mammal olfactory receptor”
气味物质通过两个G蛋白偶联受体家族，在哺乳动物的鼻上皮中被检测为嗅觉，这两个家族分别是气味受体和痕量胺相关受体（TAARs）。TAARs在有颌和无颌鱼类分化之后出现，并且由一大类同源受体组成，能识别挥发性胺类气味物质，引发种内和种间固有行为，如吸引和躲避。
来自山东大学孙金鹏、杨帆课题组，山东大学齐鲁医院徐云飞课题组以及上海交通大学医学院李乾团队解析了小鼠TAAR9（mTAAR9）与Gs及Golf蛋白三聚体复合物与β-苯乙胺、N,N-二甲基环己胺或亚精胺结合的冷冻电镜结构。mTAAR9结构包含一个深而紧密的配体结合口袋，上面装饰有保守的D3.32W6.48Y7.43模体，这对于胺类气味物质的识别至关重要。在mTAAR9结构中，连接N末端和ECL2的独特二硫键是激动剂诱导受体激活所必需的。研究者确定了TAAR家族成员中检测单胺和多胺的关键结构模体，以及不同TAAR成员共享的序列，这些序列负责识别相同的气味化学物质。本研究通过结构表征和突变分析阐明了mTAAR9与Gs和Golf耦联的关键结构特征。总的来说，研究结果为胺类嗅觉受体的气味物质检测、受体激活和与Golf的耦联提供了结构基础。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06106-4
2023/5/24
2. “Histone modifications regulate pioneer transcription factor cooperativity”
开拓型转录因子具有接触紧凑的染色质中DNA的能力。多个转录因子能共同结合到调控元件上，形成协同作用，开拓型转录因子OCT4（也被称为POU5F1）与SOX2之间的协同作用对多能性和重编程起着重要的作用。然而，开拓型转录因子在染色质上的功能及其协同作用的分子机制尚不清楚。
来自圣裘德儿童研究医院的Mario Halic课题组解析了人类OCT4与含有人类LIN28B或nMATN1 DNA序列的核小体结合的冷冻电镜结构，这些序列都包含多个OCT4的结合位点。结构和生物化学数据揭示，OCT4的结合引发核小体结构的改变，重新定位核小体DNA，并促进其他OCT4以及SOX2对其内部结合位点的协同结合。OCT4的灵活激活区接触组蛋白H4的N端尾部，改变其构象，从而促进染色质的解压。此外，OCT4的DNA结合区与组蛋白H3的N端尾部进行接触，而H3K27位点的翻译后修饰调控DNA的定位，影响转录因子的协同作用。因此研究表明，表观遗传环境可能通过调控OCT4的活动来保证细胞编程的正确进行。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06112-6
02
Science
2023/5/25
“Structures of the free and capped ends of the actin filament”
肌动蛋白丝（F-actin）的倒刺端（barbed end）和尖端(pointed end) 是生长/收缩的位置，也是阻止亚单位交换的加帽蛋白的靶点，其中包括倒刺端的CapZ和尖端的原调节蛋白。
来自美国宾夕法尼亚大学的Roberto Dominguez课题组解析了F-actin游离端和被帽蛋白封闭末端的冷冻电镜结构。自由倒刺端的末端亚单位采用“平坦”的F-actin构象。CapZ与倒刺端结合时产生微小的变化，但自身产生重大变化。相比之下，自由尖端的亚单位采用“扭曲”的G-actin构象。原调节蛋白结合迫使第二个亚单位转变为F-actin构象。这些结构揭示了F-actin末端与中部的差异，以及这些差异如何控制亚单位的添加/解离、加帽以及与末端结合蛋白的相互作用。
原文链接
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg6812
03
Cell
2023/5/23
“Structural and functional insights into Spns2-mediated transport of sphingosine-1-phosphate”
1-磷酸鞘氨醇(Sphingosine-1-phosphate, S1P)是调节免疫系统、血管生成、听觉功能以及上皮和内皮屏障完整性的重要信号鞘脂。Spinster homolog 2 (Spns2)是一种S1P转运蛋白，可转运S1P以启动脂质信号级联。调节Spns2的活性有助于癌症、炎症和免疫疾病的治疗。然而，Spns2的转运机制及其抑制作用尚不清楚。
来自圣裘德儿童研究医院的李佳学课题组和德克萨斯大学西南医学研究中心的李晓淳课题组解析了脂质纳米盘中人类Spns2的六个冷冻电镜结构，包括分别结合底物S1P和小分子抑制剂16d的向内开放状态、不结合底物的部分阻塞状态和向内开放状态，以揭示S1P转运循环的结构基础。功能分析表明，Spns2通过易化扩散转运S1P，这一机制不同于其他MFS脂质转运蛋白。最后，研究者发现Spns2抑制剂16d通过将Spns2锁定在向内开放状态来减弱Spns2的转运活性。本研究揭示了Spns2介导的S1P转运，并有助于开发高级Spns2抑制剂，为理解 S1P代谢和信号传导提供了重要的分子基础。
原文链接
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00457-9
2023.5.22~2023.5.28
子刊刊登文章
01
Cell Research
5.23
“Structural genomics of the human dopamine receptor system”
02
Molecular Cell
5.26
“Structure of the human ATP synthase”
03
Nature Structural & Molecular Biology
5.22
1. “Phosphatidylserine-dependent structure of synaptogyrin remodels the synaptic vesicle membrane”
5.25
2.“Structural basis of substrate recognition by human tRNA splicing endonuclease TSEN”
5.25
3.“Structural basis for pre-tRNA recognition and processing by the human tRNA splicing endonuclease complex”
04
Nature Communications
5.22
1. “Structures of human SGLT in the occluded state reveal conformational changes during sugar transport”
5.22
2.“A method for restoring signals and revealing individual macromolecule states in cryo-ET, REST”
5.22
3.“Molecular basis of differential HLA class I-restricted T cell recognition of a highly networked HIV peptide”
5.23
4. “Co-crystal structures of the fluorogenic aptamer Beetroot show that close homology may not predict similar RNA architecture”
5.23
5.“Early events in amyloid-β self-assembly probed by time-resolved solid state NMR and light scattering”
5.23
6.“Structures of active Hantaan virus polymerase uncover the mechanisms of Hantaviridae genome replication”
5.25
7.“Asymmetric pendrin homodimer reveals its molecular mechanism as anion exchanger”
5.25
8.“Cryogenic electron ptychographic single particle analysis with wide bandwidth information transfer”
5.25
9.“Stacked binding of a PET ligand to Alzheimer’s tau paired helical filaments”
5.27
10.“Cryo-EM structure of the Saccharomyces cerevisiae Rpd3L histone deacetylase complex”
05
Science Advances
5.24
“Cryo-EM analysis of scorpion toxin binding to Ryanodine Receptors reveals subconductance that is abolished by PKA phosphorylation”
作者 | 谭佳鑫
审稿 | 肖媛
责编 | 囡囡
设计、排版 | 可洲
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