结构速递 | 一周“结构”要览 VOL.106(3.11~3.17)
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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。
2024.3.11~2024.3.17
CNS刊登文章
01
Nature
2024/3/12
01
“Structures and activation mechanism of the Gabija anti-phage system”
原核生物已经演化出复杂的天然免疫系统来对抗噬菌体感染。Gabija系统是自然界已知丰度第三，仅次于限制修饰系统和CRISPR系统的原核生物免疫系统，仅由GajA和GajB两个基因组成却可以高效免疫各类烈性噬菌体的侵染，是自然界最广谱高效且精简的免疫系统之一。
研究者先前证明了GajA作为DNA内切酶，在存在ATP时是不活跃的。为了揭示Gabija系统如何被激活来抵御噬菌体，来自武汉大学王隆飞和华中科技大学朱斌解析了它的冷冻电子显微镜（cryo-EM）结构，包括自由状态GajA，与DNA形成复合物的GajA，ATP结合的GajA，自由状态GajA-GajB以及GajA-GajB与ATP/Mg2+形成复合物的五种状态。GajA是一个菱形的四聚体，其ATP酶活性位点聚集在中心，Toprim结构域位于周边。ATP结合在ATP酶活性位点稳定了ATP酶活性位点内的插入区域，使Toprim结构域处于关闭状态。当噬菌体通过ATP耗尽时，Toprim结构域打开以结合并切割DNA底物。GajB与GajA结合，通过被切割的DNA被激活，最终导致原核生物细胞死亡。该研究加深了人们对自然免疫系统的理解，为探索代谢物作为免疫防御的潜在危险信号提供了新的研究方向。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07270-x
2024/3/13
02
“Time-resolved cryo-EM of G-protein activation by a GPCR”
G蛋白偶联受体（GPCR）通过刺激Gα亚基的鸟嘌呤核苷酸交换来激活异三聚体G蛋白。为了将这一机制可视化，来自美国斯坦福大学的Georgios Skiniotis开发了一种时间分辨cyro-EM方法，用于检测GPCR-G蛋白复合物的前稳态中间体集合的进展。通过监测刺激性Gs蛋白在加入GTP后与β2-肾上腺素能受体复合物在短时间内的连续转变，研究人员确定了G蛋白激活和与受体功能性分离的构象轨迹。与对照组结构相比，由沿这一轨迹连续重叠的粒子子集生成的20个结构高分辨率地描述了在GTP结合时驱动G蛋白活化的主要事件的顺序。结构变化从核苷酸结合袋开始传播并延伸至GTP酶结构域，对Gα开关区域和α5螺旋进行了改变，从而削弱了G蛋白-受体界面。利用cyro-EM轨迹中的晚期结构进行的分子动力学模拟证实，α-螺旋结构域与核苷酸结合的Ras-同源结构域闭合时GTP的有序性增强，这与α5螺旋的不稳定性以及G蛋白与GPCR的最终解离有关。这些发现还凸显了时间分辨cyro-EM作为从机理上剖析GPCR信号事件工具的潜力。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07153-1
02
Science
2024/3/14
01
“Structural basis of U12-type intron engagement by the fully assembled human minor spliceosome”
负责U12型内含子剪接的次要剪接体包括五个小的核RNA（snRNA），其中只有一个与大剪接体共享。来自西湖大学的万蕊雪以及施一公报道了完全组装的人类次要剪接体前B复合体的3.3纳米冷冻电镜结构。原子模型包括U11小核核糖核蛋白（snRNP）、U12 snRNP和U4atac/U6atac。U5 tri-snRNP。U11 snRNA被五种U11特异性蛋白（20K、25K、35K、48K和59K）和七聚体Sm环识别。5′-剪接位点的3′半与U11 sn核糖核酸形成双链；5′半部分被U11-35K、U11-48K和U11 snRNA识别。CENATAC和DIM2/TXNL4B两种蛋白质与次要的tri-snRNP特异性结合。总之，这一结构分析揭示了，次要和主要的折叠前体如何区分两种构象相似的tri-snRNA进行组装。
原文链接
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn7272
03
Cell
2024/3/14
01
“ZP2 cleavage blocks polyspermy by modulating the architecture of the egg coat”
单个精子使卵子受精后，卵子外被或透明带（ZP）硬化，多精入卵不可逆转地受阻。这些事件与糖蛋白ZP2的N端区（NTR）切割有关，ZP2是ZP丝的一个主要亚基。ZP2的加工被认为会使精子与ZP的结合失活，但其分子后果以及与ZP硬化的联系尚不清楚。
来自瑞典卡罗林斯卡研究所Luca Jovine课题组发现，ZP2切割通过调节卵子外被结构阻断多精入卵。生化和结构研究表明，ZP2的切割会引发其寡聚化。此外，原生脊椎动物卵子外被丝的结构与人类ZP聚合物的AlphaFold预测相结合，揭示了由I型（ZP3）和II型（ZP1/ZP2/ZP4）成分组成的两条原丝交错成左旋双螺旋，II型亚基的NTR从该双螺旋中突出。这些数据共同表明，已切割的ZP2 NTR的低聚作用广泛交联了ZP丝，使卵子外被僵化，精子无法穿透卵子外被。
原文链接
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00179-X
2024.3.11~2024.3.17
子刊刊登文章
01
Cell Research
本周无
02
Molecular Cell
本周无
03
Nature Structural & Molecular Biology
3.11
1. “Structure of the human 20S U5 snRNP”
人类20S U5 snRNP的结构
3.11
2. “Structural basis of human U5 snRNP late biogenesis and recycling”
人类U5 snRNP晚期生物合成和回收的结构基础
3.15
3. “A mechanistic model of primer synthesis from catalytic structures of DNA polymerase α–primase”
来自DNA聚合酶α-引物酶催化结构的引物合成的机制模型
04
Nature Communications
3.11
1. “Substrate recognition mechanism of the endoplasmic reticulum-associated ubiquitin ligase Doa10”
内质网相关泛素连接酶Doa10的底物识别机制
3.12
2. “Functionalized graphene-oxide grids enable high-resolution cryo-EM structures of the SNF2h-nucleosome complex without crosslinking
功能化的氧化石墨烯网格实现了不需要交联的SNF2h-核小体复合物的高分辨率冷冻电子显微镜结构
3.13
3. “Structural characterization of the oligomerization of full-length Hantaan virus polymerase into symmetric dimers and hexamers”
全长汉坦病毒聚合酶寡聚体结构的结构表征，形成对称的二聚体和六聚体
3.13
4. “Structure-based prediction and characterization of photo-crosslinking in native protein–RNA complexes”
基于结构的预测和表征天然蛋白质-RNA复合物的光交联
3.13
5. “Cryo-EM structures of Banna virus in multiple states reveal stepwise detachment of viral spikes”
Banna病毒在多种状态下的冷冻电子显微镜结构揭示病毒棘的逐步脱离
3.13
6. “High-resolution cryo-EM of the human CDK-activating kinase for structure-based drug design”
用于基于结构的药物设计的人类CDK激活激酶的高分辨率冷冻电子显微镜结构
3.14
7. “Dual receptor-sites reveal the structural basis for hyperactivation of sodium channels by poison-dart toxin batrachotoxin”
双受体位点揭示了毒箭毒素蝾螈毒素超激活钠通道的结构基础
3.15
8. “Complexes of tubulin oligomers and tau form a viscoelastic intervening network cross-bridging microtubules into bundles”
微管寡聚体和tau复合物形成一种粘弹性介质网络，将微管交叉成束
3.16
9. “Structure of full-length ERGIC-53 in complex with MCFD2 for cargo transport”
与MCFD2形成复合物的全长ERGIC-53的结构，用于货物运输
3.16
10. “Architecture of symbiotic dinoflagellate photosystem I–light-harvesting supercomplex in Symbiodinium”
共生甲藻光系统I-光捕捉超复合物的结构
3.16
11. “Structural basis for autoinhibition by the dephosphorylated regulatory domain of Ycf1”
Ycf1脱磷酸化调节区的自抑制的结构基础
3.16
12. “Structural and mechanistic insights into activation of the human RNA ligase RTCB by Archease”
Archease激活人RNA连接酶RTCB的结构和机制洞察
05
Science Advances
本周无
作者 | 谭佳鑫
审稿 | 肖媛
责编 | 囡囡
设计、排版 | 可洲 王婧曈
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