6月中國(guó)學(xué)者參與的多項(xiàng)研究在Nature雜志及其重要子刊上發(fā)表，其中包括METTL3-METTL14蛋白復(fù)合體晶體結(jié)構(gòu)，GSDMD蛋白以及其它gasdermin家族蛋白作用新機(jī)理，以及哺乳動(dòng)物著床前胚胎染色質(zhì)動(dòng)態(tài)調(diào)控圖譜構(gòu)等成果。

首先是華中農(nóng)大生科院/作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室殷平教授結(jié)構(gòu)生物學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)表的METTL3-METTL14蛋白復(fù)合體晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)揭示了RNA N6腺嘌呤甲基化修飾過(guò)程中的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，并為進(jìn)一步研究m6A功能和藥物篩選提供了思路。此研究是表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)突破。

研究表明，兩個(gè)甲基轉(zhuǎn)移酶METTL3和METTL14在這場(chǎng)遺傳信息的運(yùn)輸中起到關(guān)鍵作用，并存在著功能分化，METTL3主要起到催化作用，而METTL14主要幫助了結(jié)合底物。RNA N6腺嘌呤甲基化修飾是生物生長(zhǎng)發(fā)育的開(kāi)關(guān)，決定特定基因的表達(dá)或失活。如果從遺傳信息到表現(xiàn)信息的載體修飾出現(xiàn)了變化，生命活動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)紊亂。研究組希望通過(guò)這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，提高藥物篩選的效率，有的放矢地基于結(jié)構(gòu)來(lái)做藥物設(shè)計(jì)，同時(shí)也為植物細(xì)胞發(fā)育的研究提供啟示和線索。

來(lái)自北京生命科學(xué)研究所邵峰研究員及其合作者中科院生物物理研究所王大成組在《自然》(Nature)雜志在線發(fā)表長(zhǎng)文（article），揭示了GSDMD蛋白以及其它gasdermin家族蛋白介導(dǎo)細(xì)胞焦亡和在天然免疫中發(fā)揮功能的分子機(jī)理。

這項(xiàng)研究證明了GSDMD是炎性caspase誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡的直接執(zhí)行者，揭示了gasdermin 家族蛋白的N端結(jié)構(gòu)域具有在膜上打孔進(jìn)而破壞細(xì)胞膜的功能，這不僅清晰闡明了炎性caspase通過(guò)GSDMD誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡的分子基礎(chǔ)，也將細(xì)胞焦亡的概念重新定義為由gasdermin介導(dǎo)的細(xì)胞程序性壞死。研究結(jié)果不僅為針對(duì)GSDMD開(kāi)發(fā)自身炎癥性疾病和敗血癥的藥物奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，也為后續(xù)研究其它gasdermin蛋白在程序性細(xì)胞壞死和天然免疫中可能的生里功能開(kāi)辟了道路。 

其次，清華大學(xué)接連在線發(fā)表Nature文章，分別解析了哺乳動(dòng)物著床前胚胎染色質(zhì)動(dòng)態(tài)調(diào)控圖譜，以及酵母核糖體組裝前體的高分辨冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。前者發(fā)現(xiàn)胚胎中來(lái)源于父母本的兩套染色體在2細(xì)胞時(shí)期已經(jīng)建立了相似的染色質(zhì)開(kāi)放區(qū)域。除了在基因啟動(dòng)子，這些區(qū)域還特異地集中在基因組的重復(fù)序列和基因轉(zhuǎn)錄的終止位置。這些發(fā)現(xiàn)暗示著在胚胎早期發(fā)育過(guò)程中存在著更為豐富的調(diào)控方式。另外，研究人員還通過(guò)開(kāi)放染色質(zhì)鑒定到可能的基因調(diào)控元件和相關(guān)的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子，并通過(guò)基因敲低實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其中兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子對(duì)胚胎中zui早細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄程序起重要的調(diào)控作用。zui后，研究人員檢測(cè)了胚胎基因組激活前的染色質(zhì)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)該時(shí)期的染色體不同于基因組激活后的胚胎和體細(xì)胞，可能處于一種整體更加松散的狀態(tài)。綜上所述，這項(xiàng)工作不僅發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物早期發(fā)育過(guò)程中染色體動(dòng)態(tài)變化的特征以及可能的調(diào)控元件和轉(zhuǎn)錄因子，還揭示了在這個(gè)過(guò)程中染色質(zhì)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件不同于體細(xì)胞的特殊作用模式。

后者純化了酵母細(xì)胞內(nèi)源的核糖體組裝中間體，并運(yùn)用冷凍電鏡三維重構(gòu)方法，得到一系列不同狀態(tài)的三維結(jié)構(gòu)。其中一種狀態(tài)的三維結(jié)構(gòu)分辨率達(dá)到3.08 埃，其核心部分的分辨率可達(dá)2.8 埃，是核糖體組裝領(lǐng)域迄今為止分辨率zui高的結(jié)構(gòu)?；谶@一冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，本文作者獲得了19種組裝因子（全長(zhǎng)或者片段）的原子模型。更為重要的是，結(jié)構(gòu)信息闡釋了兩個(gè)重要的調(diào)控GTP酶Nog2和的生里功能及其可能的分子機(jī)制。它們作為中心樞紐蛋白與多種不同的裝配因子以及有功能活性的核糖體RNA片段相互作用，在復(fù)合物的結(jié)構(gòu)重塑以及跨核膜輸出過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。（子科生物編輯：田清清）