http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7170/index.html
如有興趣請上期刊原始nature期刊網址參閱內容
http://www.natureasia.com/taiwan/nature/updates/index.php?issue=7170
[時事轉載] 2007年11月29日Nature中文摘要
《自然》November 29, 2007 中文摘要
封面故事：核孔複合物的結構
核孔複合物在細胞中起關鍵作用，它是細胞質與細胞核內物質輸送活動的看護者。
它是一種大型超級分子複合物，由多個版本的大約30種不同蛋白組成——總共至少
有450個蛋白分子。細胞生物學家將會非常想知道這些分子中的每一個是怎樣放置
到各自的位置而構成核孔的，但迄今為止，傳統的結構研究卻未能弄清這一點。不
過現在，一種複雜的、基於蛋白組學的新方法為酵母核孔複合物的結構提供了一個
詳細的視圖。該複合物的一半是由一個核心腳手架組成的，它形成一個覆蓋在核包
裹膜表面上的網絡，該複合物就潛入在這層膜之內。這一具有選擇性的輸送障礙機
構由大量貼在該腳手架內面的蛋白組成。儘管這種複合物很大，但其中卻只有少數
幾個結構模塊。這種結構上的簡單性為瞭解其演化起源提供了可能的線索：它可能
起源於一種「原始的」核孔複合物。
一系列小分子SIRT1激發因子被發現
SIRT1是一種依賴於NAD+的去乙酰酶，作用於參與細胞調控的蛋白之上，被發現與
壽命有關，並且是限制熱量所產生的有益效應的一種調節因子。一項新的篩選工作
識別出了一系列小分子SIRT1激發因子，它們在結構上與白藜蘆醇（在紅酒中發現
的眾所周知的SIRT1激發因子）沒有關係，但效能卻是白藜蘆醇的1000倍。這些新
合成的化合物能在糖尿病和肥胖症的動物模型中改善代謝功能，說明它們也許在二
型糖尿病和胰島素抗性疾病中有潛在療效。
中孔材料中分子擴散運動的觀測
具有中等孔（即直徑在幾百納米的孔）的材料有很多潛在應用，包括存儲、分離和
催化轉換等，其中大多數應用都依賴於外來分子通過這些孔所進行的擴散。然而，
尚沒有方法將外來分子的運動與材料的結構關聯起來。隨著一種將電子顯微鏡與光
學單分子跟蹤結合起來在一種中孔材料中對分子擴散進行觀測的方法的開發成功，
這種情況將會改變。研究人員首次能夠「看到」外來分子（在本研究中進行了染色
）響應於主體的結構特徵而在納米尺度上改變運動速度或方向。這一結果為更深地
瞭解中孔固體的性質創造了條件。
細菌毒素進入細胞內的過程的成像研究
對細菌毒素吸收進細胞中的一個早期階段（膜內折的形成）所進行的一項成像研究
，顯示了一個由貨物誘導的機制，該機制也許還適用於其他病原體，如病毒等，並
且更普遍地適用於其他細胞內吞事件。研究人員觀測到，志賀氏毒素（由痢疾志賀
氏菌產生）的B-亞單元通過狹窄的管狀膜內折進入細胞。該毒素在管狀內折形成之
前誘導膜重組。在細胞上，內折獨立於被認為與膜變形能力有關的蛋白複合物（如
clathrin 和caveolin）而形成，並且還是在細胞能量耗盡時形成的。所以，膜內
折依賴於物理原理，能夠自然地出現，而不需要複雜的細胞機器，但隨後的分離需
要細胞因素的參與。
神經傳輸物質的釋放
神經傳輸物質在神經末梢的釋放是由鈣離子的流入觸發的，其流入是響應於神經脈
衝進行的——可以是自然進行的， 也可以是作為動作電位進行的。在後一種情況
下，釋放是快速的（和同步的）或延遲的（非同步的）。Jianyuan Sun等人利用遺
傳學和電生理學工具，將同步和非同步釋放區分了開來，並且提出二者存在獨立的
鈣傳感器。他們還建立了一個定量模型，來解釋突觸傳輸的鈣依賴性的所有情況。
用STEM/EELS方法對原子進行二維觀測
微結構定性對於複合物材料的研究很重要。例如，半導體裝置由納米尺度的部件組
成，它們的性能表現取決於原子尺度的微結構。雖然電子顯微鏡能夠分辨單個原子
，但它不能區分它們的化學類型。將掃瞄透射電子顯微鏡（STEM）與電子能量損失
光譜（EELS）結合起來，應能分析各列原子的化學組成，但實際存在的困難意味著
完全的二維分析一直不可能進行。現在，這些問題中的其中一些已經被克服，
STEM/EELS成像已被用來對層狀水錳礦La1.2Sr1.8Mn2O7中的鑭、錳和氧以二維圖像
方式進行觀測。
地核-地幔之間物質混合的機制
曾經有人提出，地球的地核外層材料在地核形成之後回到地幔中去的過程，可能要
對上層地幔岩石中所觀測到的元素比例負責，但這種情況發生的可能機制仍不清楚
。Leslie Hayden 和 Bruce Watson報告了對喜鐵元素通過多晶MgO在顆粒邊界層的
擴散所進行的一項研究工作的實驗結果。喜鐵元素由於在地核中極為豐富，因而是
地核對地幔中這些元素所做貢獻的很好指示器。他們發現，這些元素的擴散率非常
高，按照地球的年齡來說，在具有地質意義的距離之上（如幾十公里），這種擴散
率高到足以說明顆粒邊界層擴散是喜鐵元素沿地核-地幔邊界輸送中的一個潛在的
重要機制。
p53的正常功能
轉錄因子p53作為一種腫瘤抑制因子已經受到廣泛研究，但人們對其正常生理作用
卻知之甚少。現在，用小鼠所做的一項研究將p53的正常功能與繁殖和生育聯繫了
起來。p53缺乏導致雌性小鼠胚胎著床較差、受孕率較低和後代身材較小。p53是通
過調控LIF來發揮這一功能的。 LIF是一種細胞因子，參與囊胚的著床。這項工作
讓我們看到這樣一個可能性：p53的正常功能對於著床的成功很重要，尤其是對經
歷體外授精或胚胎轉移的婦女來說；同時這一結果也讓我們看到了提高習慣性著床
失敗婦女的著床效率的一個潛在策略。
抗生素的一個新的作用目標
傳統抗生素通過抑制重要病原體功能來發揮作用，它們因此也容易受病原體所形成
的對抗生素的抵抗力的影響。一種替代的辦法是以支持病原體生長的宿主因子為作
用目標。現在，研究人員通過對能夠抑制鼠傷寒沙門氏菌和結核分枝桿菌細胞內生
長的激酶所進行的一項新穎的RNA干涉篩選，識別出這種方法的一個可能的作用目
標。這種關鍵分子是Akt1，它是一種激酶，以前被稱為PKB，因其所具有的抗細胞
程序死亡活性和在失控癌症中所起作用而受到了廣泛研究。
mTOR與細胞能量的關係得到證明
營養物傳感分子mTOR（雷帕黴素的哺乳動物目標）是參與調控細胞生長和增殖的一
種激酶。它與細胞能量的密切聯繫表明，它也許能夠與線粒體發生相互作用。現在
一項計算遺傳學研究證實了這一點。mTOR通過對線粒體基因表達的轉錄控制及氧化
功能來平衡能量代謝，以轉錄調控物質PGC-1alpha 和YY1為調控因子。這一通道為
線粒體活性受損的代謝疾病的治療干預提供了新的可能性。
運動蛋白kinesin與微管的結合狀態
研究人員對普遍存在的運動蛋白kinesin已經進行了廣泛研究，但一個基本的機制
問題仍然沒有得到回答：當kinesin在每8納米的步長之間等待時它是兩頭都與微管
結合在一起的還是只有一頭與微管結合？現在，Mori等人研製出單分子螢光共振能
量轉移傳感器（smFRET），用來在該運動蛋白沿微管運動時對其進行跟蹤。他們發
現，在生理濃度的ATP中，kinesin是以一種雙頭結合狀態在兩個步長之間等待的，
而在低濃度的ATP中，它主要以單頭結合狀態出現。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 82.30.253.27