结构速递 | 一周“结构”要览 VOL.108(3.25~3.31)
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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。
2024.3.25~2024.3.31
CNS刊登文章
01
Nature
2024/3/27
01
“Targeting DCAF5 suppresses SMARCB1-mutant cancer by stabilizing SWI/SNF”
靶向DCAF5通过稳定SWI/SNF抑制smarcb1突变型癌症
尽管癌基因可能被小分子抑制，但肿瘤抑制因子的丢失在癌症中更为常见，由于肿瘤抑制蛋白损失，将无法作为治疗靶点。例如SMARCB1突变癌症，这是由SWI/SNF（也称为BAF）染色质重塑复合物的亚基失活驱动的高致死性恶性肿瘤。
来自美国圣犹达儿童研究医院Charles W. M. Roberts和美国丹娜-法伯癌症研究所Eric S. Fischer团队共同合作提出靶向DCAF5可通过稳定SWI/SNF复合物来抑制SMARCB1突变型癌症。研究人员将14个SMARCB1突变细胞系用于全基因组CRISPR筛查，发现研究较少的基因DDB1–CUL4相关因子5（DCAF5）是SMARCB1突变癌症生存所必需的。研究人员发现DCAF5对SWI/SNF复合物具有质量控制功能，并在缺乏SMARCB1的情况下促进不完全组装的SWI/SNF配合物的降解。在DCAF5缺失后，SMARCB1缺乏的SWI/SNF复合物重新积累，与靶基因座结合，并将SWI/SNF介导的基因表达恢复到足以逆转癌症状态的水平，包括在体内。因此，癌症不是由SMARCB1功能本身的丧失引起的，而是由DCAF5介导的SWI/SNF复合物的降解引起的。总之，这些数据表明，泛素介导的质量控制因子的治疗靶向可以有效逆转，由肿瘤抑制复合物破坏而驱动的一些癌症的恶性状态。
2024/3/27
02
“Structural basis of exoribonuclease-mediated mRNA transcription termination”
外核糖核酸酶介导的mRNA转录终止的结构基础
高效的终止对于稳定的基因转录过程是必要的。真核生物使用一种保守的核糖核酸外切酶介导机制来终止Pol II的mRNA转录。
来自中国科学院分子植物科学卓越创新中心张余团队解析了两个酿酒酵母Pol II前终止转录复合物的冷冻电镜结构，这些复合物与5'-到-3'外切核酸酶Rat1及其互作蛋白Rai1结合。Rat1取代了延伸因子Spt5，与Pol II柄结构域对接。Rat1挡住Pol II的RNA出口通道，引导新生RNA向其活性中心移动，并在新生RNA的5′末端堆叠三个核苷酸。这些结构进一步表明，Rat1在缩短RNA时会向Pol II旋转。这些研究结果为酵母中Pol II介导的Rat1终止mRNA转录以及其他真核生物中核糖核酸外切酶介导的mRNA转录终止提供了结构机制。
02
Science
2024/3/29
01
“Molecular mechanism of dynein-dynactin complex assembly by LIS1”
动力蛋白-动力蛋白复合物组装的分子机制
细胞质动力蛋白是一种对细胞组织和分裂至关重要的微管马达。它作为一个约4兆道尔顿的复合物发挥作用，该复合物包含其辅助因子动力蛋白激活蛋白和货物特异性卷曲螺旋适配体。然而，目前仍不清楚动力蛋白和动力蛋白激活蛋白如何识别不同的适配体，它们在复合体形成过程中如何相互作用，以及诸如ligencephaly-1（LIS1）蛋白等关键调控因子的作用。
来自英国MRC分子生物学实验室Andrew P. Carter团队测定了微管上的动力蛋白-动力蛋白激活蛋白与LIS1和溶酶体适配体JIP3的冷冻电镜结构。该结构揭示了动力蛋白激活过程中发生相互作用的分子基础。研究人员展示了JIP3如何在非典型结构的情况下激活动力蛋白。意想不到的是，LIS1与动力蛋白的p150亚基结合，将其沿着动力蛋白的长度拴住。这些数据表明，LIS1和p150限制了动力蛋白-动力蛋白激活蛋白，以确保复合物的有效形成。
03
Cell
2024/3/28
01
Flexible scaffold-based cheminformatics approach for polypharmacological drug design
基于柔性支架的多药理学药物设计化学信息学方法
治疗复杂的中枢神经系统（CNS）疾病需要具有多药作用和多功能性的药物，然而设计这样的药物仍然是一个挑战。
来自中国科学院分子细胞卓越中心汪胜、上海科技大学iHuman研究所程建军、上海药物所徐华强团队合作提出了一种基于可变骨架的化学信息学方法（FSCA），用于理性设计多药作用药物。FSCA涉及使用不同的结合姿态将灵活的骨架与不同的受体拟合，以IHCH-7179为例，该药物在5-HT2AR处采用“弯曲向下”的结合姿态作为拮抗剂，而在5-HT1AR处采用“拉伸向上”的结合姿态作为激动剂。IHCH-7179在小鼠中表现出了良好的效果，通过阻断5-HT2AR以缓解心理活性症状，激活5-HT1AR以减轻认知缺陷。通过分析氨基能受体结构，研究者确定了两个特征性的基序，“激动剂选择域”和“构象塑造器”，它们决定了配体的结合姿态并预测了氨基能受体的活性。借助这些基序，FSCA可以应用于在其他受体上设计多药作用配体。
2024/3/28
02
“Mastigoneme structure reveals insights into the O-linked glycosylation code of native hydroxyproline-rich helices”
Mastigoneme结构揭示了天然富含羟基脯氨酸螺旋的o链糖基化
富含羟脯氨酸的糖蛋白（HRGP）是植物和藻类细胞外基质和细胞壁中无处不在的一类蛋白质，但人们对它们的原生结构或相互作用知之甚少。
来自美国哈佛医学院Alan Brown和圣路易斯华盛顿大学张锐团队使用冷冻电镜（cryo-EM）确定了富含羟脯氨酸的纤绒毛结构，这是一种从藻类莱茵衣藻的纤毛中分离出来的细胞外丝。该结构表明，纤绒毛是由两个HRGP（一个MST1细丝包裹着一个MST3拷贝）形成的，这两个HRGP都具有超糖基化的聚（羟脯氨酸）螺旋。在螺旋内，羟脯氨酸残基的O-连接糖基化和穿插丝氨酸残基的O-半乳糖基化，形成了一个碳水化合物外壳。对相关聚糖的分析揭示了羟脯氨酸的重复模式如何决定糖基化的类型和程度。MST3具有一个类似于PKD2的跨膜结构域，它与PKD2和SIP形成了一个异源的多囊蛋白样阳离子通道，从而解释了纤绒毛如何被系在纤毛膜上。
2024/3/28
01
“Structure-guided discovery of protein and glycan components in native mastigonemes”
结构引导下发现mastigonemes中蛋白质和聚糖成分
纤绒毛是纤毛或鞭毛的毛状侧附属物，参与机械感觉和细胞运动，但其成分和结构仍不清楚。
来自清华大学生命学院颜宁，闫创业以及潘俊敏课题组合作以3.0 Å的分辨率报告了从莱茵衣藻中分离出来的原生纤绒毛的冷冻电镜结构。长茎组装成一个超级螺旋，每个螺旋转折由四对反平行的类纤绒毛蛋白1（Mst1）组成。Mst1中的II型多羟脯氨酸（Hyp）螺旋周围有大量阿拉伯聚糖，这是植物和藻类中常见的糖基化类型。EM图揭示了一种富含大量糖基化Hyp并含有类似于PKD2的跨膜结构域（TMD）的纤绒毛轴蛋白（Mstax）。Mstax有近8000个残基，从细胞内区域一直延伸到纤绒毛的远端，为Mst1的组装提供了框架。该研究深入揭示了原生生物结构中蛋白质和糖相互作用的复杂性。
2024.3.25~2024.3.31
子刊刊登文章
01
Cell Research
本周无
02
Molecular Cell
本周无
03
Nature Structural & Molecular Biology
3.25
1. “Structural basis of the histone ubiquitination read–write mechanism of RYBP–PRC1”
RYBP-PRC1组蛋白泛素化读写机制的结构基础
3.27
2. “Structures of the ribosome bound to EF-Tu–isoleucine tRNA elucidate the mechanism of AUG avoidance”
与EF-Tu-异亮氨酸tRNA结合的核糖体结构阐明了AUG回避机制
3.27
3. “Structural insights into the decoding capability of isoleucine tRNAs with lysidine and agmatidine”
异亮氨酸tRNA与赖氨酸和胍丁胺解码能力的结构见解
3.28
4. “An oligopeptide permease, OppABCD, requires an iron–sulfur cluster domain for functionality”
寡肽通透酶 OppABCD 需要铁硫簇结构域才能发挥功能
3.29
5. “Cryo-EM structures of amyloid-β and tau filaments in Down syndrome”
唐氏综合症中β-淀粉样蛋白和tau蛋白丝的冷冻电镜结构
04
Nature Communications
3.26
1. “Ultrastructure of human brain tissue vitrified from autopsy revealed by cryo-ET with cryo-plasma FIB milling”
用低温等离子体FIB铣削显示的人体尸检玻璃化脑组织的超微结构
3.26
2. “Structure of the intact tail machine of Anabaena myophage A-1(L)”
鱼腥藻肌噬体A-1(L)完整尾部机器结构
3.27
3. “Insights into the modulation of bacterial NADase activity by phage proteins”
噬菌体蛋白调节细菌NADase活性的见解
3.27
4. “Phosphorylation and O-GlcNAcylation at the same α-synuclein site generate distinct fibril structures”
同一α-突触核蛋白位点的磷酸化和O-GlcNAcylation产生不同的原纤维结构
3.27
5. “3D molecular generative framework for interaction-guided drug design”
相互作用引导药物设计的3D分子生成框架
3.27
6. “Diverse roles of the metal binding domains and transport mechanism of copper transporting P-type ATPases”
金属结合域的不同作用和铜转运P型ATP酶的转运机制
3.28
7. “Photocobilins integrate B12 and bilin photochemistry for enzyme control”
光可胆素整合B12和胆素光化学用于酶控制
3.28
8. “Methyl transfer in psilocybin biosynthesis”
裸盖菇素生物合成中的甲基转移
3.28
9. “Architecture and activation of human muscle phosphorylase kinase”
人体肌肉磷酸化酶激酶的架构和激活
3.28
10. “Structure and function of Semaphorin-5A glycosaminoglycan interactions”
Semaphorin-5A糖胺聚糖相互作用的结构和功能
3.28
11. “Identifying a key spot for electron mediator-interaction to tailor CO dehydrogenase’s affinity”
确定电子介体相互作用的关键点以定制 CO 脱氢酶的亲和力
3.29
12. “Structure of alpha-synuclein fibrils derived from human Lewy body dementia tissue”
源自人类路易体痴呆组织的α-突触核蛋白原纤维的结构
3.29
13. “Correlating fluorescence microscopy, optical and magnetic tweezers to study single chiral biopolymers such as DNA”
关联荧光显微镜、光镊和磁镊来研究DNA等单一手性生物聚合物
3.29
14. “Structural basis of Acinetobacter type IV pili targeting by an RNA virus”
RNA病毒靶向IV型不动杆菌菌毛的结构基础
3.29
15. “Development and crystal structures of a potent second-generation dual degrader of BCL-2 and BCL-xL”
BCL-2和BCL-xL的有效第二代双重降解剂的开发和晶体结构
3.30
16. “Structural bases of inhibitory mechanism of CaV1.2 channel inhibitors”
CaV1.2通道抑制剂抑制机制的结构基础
3.30
05
Science Advances
3.29
“Cryo-EM structures of the human NaS1 and NaDC1 transporters revealed the elevator transport and allosteric regulation mechanism”
人类 NaS1 和 NaDC1 转运蛋白的冷冻电镜结构揭示了电梯转运和变构调节机制
作者 | 谭佳鑫
审稿 | 肖媛
责编 | 囡囡
设计、排版 | 可洲 雨萱
微信号：FRCBS-THU
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