结构速递 | 一周“结构”要览 VOL.73(7.24~7.30)
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。
2023.7.24~2023.7.30
CNS刊登文章
01
Nature
2023/7/26
“Structure of an endogenous mycobacterial MCE lipid transporter”
为了在巨噬细胞内复制并引起结核病，结核分枝杆菌必须从宿主中获取多种营养物质。哺乳动物细胞进入（MCE）蛋白是结核分枝杆菌中的重要毒力因子，在其中它们由大的基因簇编码，并被认为参与脂肪酸和胆固醇在不透水的分枝杆菌细胞壁上的转运。对于如何跨越这种屏障运输物质仍知之甚少，并且尚不清楚由结核分枝杆菌mce基因簇编码的大约十种蛋白质是如何组装以跨越细胞壁来运输物质的。
来自美国纽约大学医学院Damian C. Ekiert和Gira Bhabha合作解析了分枝杆菌smegmatis内源Mce1脂质导入蛋白的冷冻电镜（cryo-EM）结构——结核分枝杆菌的非致病性亲缘种。该结构揭示了Mce1系统蛋白质是如何组装形成一个足以跨越细胞壁的纤维状ABC转运复合物。Mce1复合物主要由一种弯曲的、针状的结构主导，这种结构与先前描述的蛋白质结构似乎无关，并且在细胞外膜上形成了一个受保护的疏水通道，用于脂质跨越。结构数据揭示了Mce1复合物的一个亚基，研究者使用冷冻电镜和AlphaFold2共同鉴定，并将其命名为LucB。这些数据为Mce1介导的脂质跨越分枝杆菌细胞壁提供了一个结构模型。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06366-0
02
Science
2023/7/28
“Deploying synthetic coevolution and machine learning to engineer protein-protein interactions”
共进化是一种自然过程，两个相互作用的蛋白质可以随着时间改变，在保守的界面上产生不同的序列。对这一过程的分析对于蛋白质结构预测非常有用，深入了解机制可能有助于增强界面预测。蛋白质工程方法可以在蛋白质结合位点产生大量氨基酸库，用于筛选与固定序列的其他蛋白质的相互作用。然而，开发能够通过“库-对-库”方法共进化两个蛋白质并恢复匹配对的体外系统一直具有挑战性。一个高效的双向、同时进行的蛋白质-蛋白质共进化合成系统可以作为模拟自然共进化的平台。它还可以用于工程化大量具有不同识别特性的蛋白质复合物，用于生物技术应用。
在这项研究中，来自美国斯坦福大学医学院的K. Christopher Garcia课题组创建了几种类型的共进化库，证明了可以恢复数千个界面突变体的相互作用对。突变体复合物显示了广泛的特异性、正交性和亲和性多样性，并揭示了界面在结构上如何补偿突变并介导特异性与多功能性。在大量的数据基础上，使用系统和网络级别的分析来绘制进化途径和界面进化的热力学基础。研究者还探索了利用机器学习来使用大量共进化序列对工程先前未知界面的潜力。他们使用预训练的蛋白质语言模型扩展了氨基酸对的范围，证明了这种混合实验-计算方法在该系统中能够给出蛋白质相互作用的有用预测能力。
原文链接
https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adh1720
03
Cell
2023/7/28
“Structural basis for membrane-proximal proteolysis of substrates by ADAM10”
内肽酶ADAM10是哺乳动物发育、生理学和非淀粉样剪切APP的主要α-分泌酶的关键催化剂。ADAM10的功能需要与C8-四跨膜蛋白形成复合物，但是四跨膜蛋白结合如何使酶的活性位点定位于靠近膜的剪切位置仍然未知。
来自美国哈佛医学院的Stephen C. Blacklow课题组解析了一个vFab-ADAM10-Tspan15复合物的冷冻电镜结构，结构显示Tspan15的结合解除了ADAM10的自我抑制，并作为分子测量棒将酶的活性位点定位在距离细胞质膜约20 Å的位置，用于靠近膜的底物剪切。基于细胞的N-钙黏蛋白剪切试验表明，由ADAM10催化域与结合四跨膜蛋白之间的界面所定位的活性位点影响了优选剪切位点的选择。综合而言，这些研究揭示了ADAM10在靠近细胞膜的剪切位点的蛋白质溶解机制，并为其在疾病中的调节提供了一份路线图。
原文链接
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00733-X
2023.7.24~2023.7.30
子刊刊登文章
01
Cell Research
7.25
“Visualizing the nucleoplasmic maturation of human pre-60S ribosomal particles”
02
Molecular Cell
7.26
1.“The solute carrier SPNS2 recruits PI(4,5)P2 to synergistically regulate transport of sphingosine-1-phosphate”
7.27
2.“How Pol α-primase is targeted to replisomes to prime eukaryotic DNA replication”
03
Nature Communications
7.24
1.“RAD51C-XRCC3 structure and cancer patient mutations define DNA replication roles”
7.25
2.“Expulsion mechanism of the substrate-translocating subunit in ECF transporters”
7.25
3.“Zinc-finger BED domains drive the formation of the active Hermes transpososome by asymmetric DNA binding”
7.26
4. “Architecture and autoinhibitory mechanism of the plasma membrane Na+/H+ antiporter SOS1 in Arabidopsis”
7.27
5.“Ion selectivity and rotor coupling of the Vibrio flagellar sodium-driven stator unit”
7.28
6.“Structural and functional fine mapping of cysteines in mammalian glutaredoxin reveal their differential oxidation susceptibility”
7.28
7. “Affinity-matured homotypic interactions induce spectrum of PfCSP structures that influence protection from malaria infection”
7.28
8.“Discovery and rational engineering of PET hydrolase with both mesophilic and thermophilic PET hydrolase properties”
7.29
9.“Pathway selectivity in Frizzleds is achieved by conserved micro-switches defining pathway-determining, active conformations”
7.29
10.“Cryo-EM structure of a RAS/RAF recruitment complex”
04
Science Advances
7.28
“Cryo-EM structure of the complete inner kinetochore of the budding yeast point centromere”
Nature Structural & Molecular Biology
本周无
作者 | 谭佳鑫
审稿 | 肖媛
责编 | 囡囡
设计、排版 | 可洲
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