结构速递 | 一周“结构”要览 VOL.82(9.25~10.01)
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。
2023.9.25~2023.10.01
CNS刊登文章
01
Nature
2023/9/27
1.“piRNA processing by a trimeric Schlafen-domain nuclease”
转座元件是基因组寄生虫，可在基因组内扩展和在基因组间传播。PIWI蛋白控制着转座子的活动，尤其是在种系中。这些蛋白通过名为PIWI-互作RNA（piRNA）的小RNA辅助因子识别它们的靶标，使piRNA的生物发生成为这一关键基因组免疫系统中决定特异性的关键步骤。尽管piRNA前体的加工是这一过程中的重要步骤，但许多分子细节仍不清楚。
来自德国美因茨约翰内斯古腾堡大学的René F. Ketting和奥地利维也纳大学的Sebastian Falk课题组合作发现了一种内切核酸酶，即21U RNA 5′端裂解全酶（PUCH）的前体，它能启动线虫秀丽隐杆线虫的piRNA加工过程。遗传和生化研究表明，PUCH是一种类似于Schlafen-domain蛋白（SLFL蛋白）的三聚体，可执行5′端piRNA前体的切割。PUCH介导的加工过程严格要求7-甲基-G-帽（m7G-cap）和位于第三位的尿嘧啶。研究人员还证明了PUCH如何与PETISCO（一种与piRNA前体结合的复合物）相互作用，而且这种相互作用增强了体内piRNA的产生。对PUCH的鉴定结束了对线虫中5′端piRNA生物发生因子的探索，并发现了一种由三个SLFL蛋白组成的RNA内切酶。哺乳动物的Schlafen（SLFN）基因与免疫有关，这揭示了哺乳动物免疫反应与控制转座元件的基于RNA的高度保守机制之间的分子联系。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06609-0
2023/9/27
2. “Inactivation of the Kv2.1 channel through electromechanical coupling”
Kv2.1电压活化钾离子（Kv）通道是哺乳动物中枢神经系统中一个重要的延迟整流Kv通道，其激活和失活机制对调节神经元内在兴奋性至关重要。
来自美国国立卫生研究院Kenton J. Swartz课题组揭示通过机电耦合的Kv2.1通道失活。研究人员利用冷冻电镜展示了Kv2.1通道在脂质环境中的结构，为探索其功能机制以及导致癫痫性脑病的突变如何改变通道活性提供了一个框架。通过对一系列致病突变的研究，研究人员发现其中一种突变揭示了孔隙内端附近的疏水耦合关系，该关系对失活至关重要。功能和结构研究都揭示出，Kv2.1的失活是由机电耦合的动态变化导致的，机电耦合的作用是重新定位内孔S6螺旋并关闭内孔。将这些发现与其他Kv通道以及电压活化钠通道和钙通道的现有结构一起考虑，表明相关的失活机制在电压活化阳离子通道中是保守的，并且很可能被广泛使用的治疗药物所利用，从而实现通道活性的状态依赖性调节。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06582-8
02
Cell
2023/9/29
“An AsCas12f-based compact genome-editing tool derived by deep mutational scanning and structural analysis”
SpCas9和AsCas12a广泛用作人类细胞中的基因编辑工具。然而，它们相对较大的尺寸限制了它们通过尺寸有限的腺相关病毒（AAV）载体进行传递。来自硫氧化酸岛杆菌的第V-F型Cas12f异常紧凑（422个氨基酸），已被用作紧凑的基因编辑工具。
来自日本东京大学理学院的Osamu Nureki，京都立医科大学的Atsushi Hoshino以及济济医科大学的济济医科大学开发了一种方法，将深度突变扫描与结构信息设计相结合，成功设计出了两种AsCas12f活性增强（enAsCas12f）突变体。值得注意的是，enAsCas12f变体在人类细胞中表现出与SpCas9和AsCas12a相当的基因编辑活性。冷冻电镜（cryo-EM）结构揭示，这些突变稳定了二聚体形成，并加强了与核酸的相互作用，增强了它们的DNA切割活性。此外，enAsCas12f与合作伙伴基因一起封装在一个全部合在一起的AAV载体中，在小鼠中表现出高效的敲入/敲出活性和转录激活。综上所述，enAsCas12f变体可能为体内基因治疗提供了一个极简的基因编辑平台。
原文链接
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00963-7
Science
本周无
2023.9.25~2023.10.01
子刊刊登文章
01
Nature Structural & Molecular Biology
9.25
1.“Molecular mechanisms of inorganic-phosphate release from the core and barbed end of actin filaments”
9.28
2.“Cryo-EM structures of Myomaker reveal a molecular basis for myoblast fusion”
9.28
3.“Hallucination of closed repeat proteins containing central pockets”
9.28
4.“Live-cell three-dimensional single-molecule tracking reveals modulation of enhancer dynamics by NuRD”
9.28
5.“Structure and activation of the RING E3 ubiquitin ligase TRIM72 on the membrane”
02
Nature Communications
9.25
1.“An original potentiating mechanism revealed by the cryo-EM structures of the human α7 nicotinic receptor in complex with nanobodies”
9.25
2.“Structural insights into the mechanism of GTP initiation of microtubule assembly”
9.25
3. “Driving forces behind phase separation of the carboxy-terminal domain of RNA polymerase II”
9.27
4.“AlphaFold-Multimer predicts cross-kingdom interactions at the plant-pathogen interface”
9.28
5.“Computational remodeling of an enzyme conformational landscape for altered substrate selectivity”
9.28
6. “Rhs NADase effectors and their immunity proteins are exchangeable mediators of inter-bacterial competition in Serratia”
9.28
7.“Recognition and cleavage mechanism of intron-containing pre-tRNA by human TSEN endonuclease complex”
9.29
8.“An autoinhibited state of 53BP1 revealed by small molecule antagonists and protein engineering”
03
Science Advances
9.27
1.“Structural insights into the activation of ataxia-telangiectasia mutated by oxidative stress”
9.27
2. “RNA structures and dynamics with Å resolution revealed by x-ray free-electron lasers”
9.29
3.“Structural characterization of human urea transporters UT-A and UT-B and their inhibition”
Cell Research
本周无
Molecular Cell
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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