酶如何在局部阻断细胞壁修复,使细胞以不可逆方式融合
日内瓦大学团队在 Current Biology 发表研究,以 Schizosaccharomyces pombe 为模型揭示 PAK 家族激酶 Pak2 在细胞融合位点聚集,通过阻止细胞壁修复使融合不可逆。缺失 Pak2 的突变酵母出现短暂融合:细胞先交换内容物,随后融合孔关闭并在接触面重建新细胞壁。该机制为靶向 Candida、Aspergillus 等致病真菌细胞壁的抗真菌策略提供新线索。
日内瓦大学团队在 Current Biology 发表研究,以 Schizosaccharomyces pombe 为模型揭示 PAK 家族激酶 Pak2 在细胞融合位点聚集,通过阻止细胞壁修复使融合不可逆。缺失 Pak2 的突变酵母出现短暂融合:细胞先交换内容物,随后融合孔关闭并在接触面重建新细胞壁。该机制为靶向 Candida、Aspergillus 等致病真菌细胞壁的抗真菌策略提供新线索。
研究发现人体细胞内存在单质硫(elemental sulfur),而此前无人意识到这一点。该结果提示细胞中可能存在此前未被认识的硫形态,具体含量与功能尚未明确。
Caltech 的 Sujit Datta 实验室在 Science Advances 发表研究,用透明水凝胶珠堆成的迷宫观察大肠杆菌在噬菌体存在下的运动,发现细菌会延迟数小时至最长约 15 小时才形成向食物迁移的群体前沿,噬菌体浓度越高等待越久。
一项研究通过拉曼光谱和宿主-客体质谱捕获方法,在人类线粒体和细胞脂滴中检出环状八硫(S8),这是此前只在原核生物中见过的元素硫形式。癌组织中 S8 水平更高,可达 100mM 以上,作者估计正常人体细胞内至少携带数十克元素硫。数据还提示 S8 由内皮型一氧化氮合酶(eNOS)系统作为独立产物合成,其疏水性可能与抑制脂质过氧化有关。
Cell 在线优先发表研究,提出一条微生物组-胆汁酸轴介导女性对慢性肝病的保护。由雌激素促进的肠道细菌联合体产生的女性富集胆汁酸 isoUDCA,通过 SREBP2-STARD4-CYP7B1 信号促进肝脏胆固醇处理和胆汁酸代谢,从而减轻慢性肝损伤。
推荐理由:研究把女性慢性肝病保护与肠道菌群来源的胆汁酸 isoUDCA 联系起来,并给出 SREBP2-STARD4-CYP7B1 信号通路这一机制线索。
基于 PRJNA658160 的 804 份粪便 16S rRNA V4 测序数据(386 例乳腺癌、418 例健康对照),乳腺癌样本的分类学 alpha 多样性显著降低,13 个属存在差异丰度,Bacteroides、Erysipelatoclostridium、Parabacteroides 和 Fusobacterium 在乳腺癌中富集。
研究发现,dITP 并非通过简单的构象变化激活 Kongming(Kom)系统的 KomBC 复合物,而是通过改变其组装平衡来实现。没有 dITP 时,KomBC 在紧密堆积的寡聚体和松散堆积的纤维之间处于平衡,两者均无活性;dITP 结合到 KomB 后,稳定纤维中紧密堆积的 KomC 核心并让催化残基对齐,从而激活 NAD⁺ 水解。
细菌在饥饿时如何在没有营养输入的情况下维持应激蛋白合成尚不清楚。研究发现全局蛋白水解驱动蛋白质组重塑,并构成生存与再生长之间的权衡。该研究发表于 PNAS。
刚果(金)过去 24 小时新增 67 例埃博拉确诊病例,累计病例超过 9400 例、死亡超过 4500 例。按当前速度,本轮疫情本月将突破 1 万例。
中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士、徐智敏副研究员团队在iMeta发表研究,用200 nm纳米塑料长期暴露ICR小鼠,整合代谢组学与宏基因组学,揭示纳米塑料通过重塑胆汁酸—微生物群轴驱动肝肠代谢紊乱。
肯尼亚新增4例埃博拉(Bundibugyo 型)确诊病例,累计达7例,其中3名为救治该国首例患者的医护人员。所有病例均与一名从刚果(金)经乌干达抵达内罗毕的40岁男子相关联,且诊断时均已处于隔离状态。
Zhu 等在 Cell Reports 报道,果蝇共生菌 LpNC8 的 pp2 原噬菌体经宿主触发诱导后促进细菌裂解,并回收含脂磷壁酸的胞外囊泡,在营养受限条件下支持幼虫生长。研究揭示噬菌体—细菌—昆虫的多层共生机制。
合成鼻腔菌群实验显示,群落组成决定代谢竞争格局,进而影响金黄色葡萄球菌的定植抵抗。该研究由 Marcelo Navarro Diaz 等人完成,发表于 ISME Journal,聚焦低多样性人鼻腔微生物组的组装原则与定植抵抗机制。
一株高生物膜形成能力的枯草芽孢杆菌菌株可延缓秀丽隐杆线虫胆碱能神经元的衰老相关形态缺陷,该结果发表于 GeroScience。研究聚焦肠道内生物膜形成能力较强的益生菌,考察其对胆碱能神经元衰老形态变化的影响。
一项发表于 Nature Communications 的研究显示,三维空间限制可在物理层面调控芽殖酵母(budding yeast)的细胞周期进程,拓展了细胞周期调控除遗传、代谢与生化途径之外的力学维度。该研究关注复杂天然环境的力学特性如何影响这一基本过程。
一项新论文研究酵母被包裹在黏稠基质中时如何完成细胞分裂,指出以往对细胞周期的认识多来自液体或平板培养,而自然界中酵母实际生活在面团、黏液、土壤和组织里。作者称很喜欢这项工作。
一篇新论文提出用管家基因 cpn60 作为标志物,用于微生物群落谱分析与活性评估。研究针对高通量测序难以区分复杂群落中活菌与非活菌的问题,论文发表于 Microbiome。
研究用 RiboTRAP-seq 分别构建秀丽隐杆线虫前部 INT1 细胞与其余 INT2-9 肠细胞的翻译组,发现 INT1 是翻译上独特的肠亚区,富集免疫与应激反应基因。INT1 特异性基因的功能实验显示其在病原回避和个体存活中起作用,且 INT1 通过感知肠腔丙酮酸调控肠道胰岛素拮抗剂 INS-7 的分泌。
德国康斯坦茨大学团队在森林土壤中埋置长链脂肪族聚酯(LCAP)生物塑料薄膜,发现其在约250至330天内被完全降解,而HDPE几乎不降解。研究通过宏基因组与电镜分析发现一种活性位点开口异常宽大的“Pac-Man”酶,可降解特定聚酯和可生物降解塑料,也能分解青霉素,提示其可能与抗生素耐药性相关。成果发表于 The ISME Journal。
研究用分子动力学模拟、炼金术自由能计算与 QM/MM 方法,在原子层面刻画了细菌过氧化氢酶-过氧化物酶 KatG 活性位点中 Ga3+ 替换 Fe3+ 的过程。模拟显示 heme B 辅因子的轴向配位环境在金属替换后基本保持,远端配体在组氨酸与配位水分子之间动态切换。自由能计算表明该替换在热力学上有利,为铁模拟抗菌剂的理性设计提供了机制依据。
Science 新闻报道,基因组分析显示数十年实验室培养如何把罐装食品致病菌 C. botulinum 驯化成医学与美容行业的工具。报道称这项分析追踪了肉毒杆菌从致命菌到肉毒毒素(Botox)的驯化过程,但材料仅提供摘要,未给出具体研究团队、基因组数据或发表期刊。
中国科学院昆明植物研究所科学家在云南森林发现巨型野生菌霸王滇菌,并据此建立全新科——滇菌科,目前仅此一个成员。霸王滇菌属子囊菌门炭角菌目,是迄今已知体型最大的子囊菌之一,高约半米、重2公斤,其祖先约在6500万年前与常见炭角菌分家。研究推测它走“内生—腐生转换”路线,先潜伏健康树体,待树木死亡后优先分解木材,这或许是其长成巨无霸的原因之一;能否食用尚待食药用、发酵与栽培研究。
研究发现活动期溃疡性结肠炎患者肠道中 Lachnospiraceae bacterium 3–1-57 丰度降低,且与疾病严重程度呈负相关;在小鼠结肠炎模型中,活菌或其鞭毛蛋白 L. 3–1-57 Fla 可减轻肠道炎症和黏液屏障功能障碍,而 E. coli 鞭毛蛋白反而加重病情。
研究用新构建的 MacSyFinder2 模型对古菌 T4F 系统进行鉴定与分类,发现其多样性远超预期,许多生物携带一套或多套组装机器。基于结构系统发育分析显示,T4F 相关 ATPase 可变的 N 端结构域与子系统聚类一致,提示核心机器通过结构创新在古菌分泌 ATPase 家族内发生分化。
对 132 例慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)患者整合转录组与鼻腔微生物组分析,识别出 4 种具有不同免疫-微生物特征和类固醇反应的内型。以 Staphylococcus 为主的 Cluster C 对附加全身糖皮质激素治疗的反应最高。
北京大学昌增益团队在Scientific Reports发表研究,提出细菌休眠由氨基酸氧化副产物NH₄⁺与HCO₃⁻协同触发,而非营养耗尽本身。两种代谢物同时存在时才会显著降低ATP水平,解除ATP对FtsZ、FtsA、MinD、AdhE、RplA等蛋白的增溶保护,使其以折叠态相分离组装成复苏延迟体;补充ATP可完全溶解凝聚体并恢复生长。
推荐理由:该研究把细菌休眠的触发从营养饥饿转向NH₄⁺与HCO₃⁻协同耗竭ATP,为理解持留与抗生素耐受提供新框架。
Yin、Mou、Tang、Zhao 等人在 Nature 发表研究,显示拟杆菌门来源的奇数链饱和脂肪酸十五烷酸(C15:0)通过抑制 HMG-CoA 还原酶降低胆固醇水平,从而缓解动脉粥样硬化,机制与他汀类似。
结核分枝杆菌在酸性pH最小培养基中以乳酸为单一碳源时生长停滞,转座子筛选发现phoT或pstC2(磷酸ABC转运体组分)插入突变体可恢复生长,去除磷酸同样解除停滞,表明该停滞依赖磷酸。乳酸与磷酸共同使胞质pH降至6.7以下,而phoT突变体维持胞质pH>7.2并保持更高膜电位;转录谱显示乳酸相关PMF应激特征,低磷酸下乳酸生长需regX3。
共生根瘤菌的 III 型效应因子中包含多种预测的转录与转录后调控因子,部分可能携带隐藏转录因子,通过模拟 DNA 结合折叠进入植物细胞核并重写其发育程序。相关发现已在 bioRxiv 发布预印本,并发表于 PLOS Biology。
Matt Olm 的博士后项目在 Nature 发表,显示微生物与人类一同走出非洲,三种独立方法结论一致,时间与考古学和遗传学证据吻合(Fig. 4c)。
宾夕法尼亚州立大学研究发现,鸡肠道耐药基因组受年龄的影响强于受饲料添加剂的影响。给肉鸡饲喂抗生素、益生菌或精油均未显著改变耐药基因的总体多样性。
对 Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 基因组的整合计算分析识别出三个含溶血素产生、代谢适应、毒素-抗毒素系统、定植与免疫逃逸相关基因的基因组区域,15 个 Fusobacterium 基因组的比较分析提示这些区域广泛保守且垂直遗传。
2025年发表于 npj Biofilms and Microbiomes 的研究发现,用 lactonases 降解口腔细菌的 AHL 群体感应信号,可使牙菌斑群落向与口腔健康相关的菌种偏移。
一项由 Penn State 研究人员主导的新研究发现,人体肠道细菌与肝脏会修饰食物中的色氨酸衍生分子,生成可能影响生物信号传导和肠道健康的代谢物。这些代谢物可激活或抑制一系列基因,涉及 OHMC 成员参与。
Broad Institute 报道,研究人员构建了六种真核生物(五种寄生虫和一种植物)的线粒体蛋白目录,结合已有的人类和酵母线粒体清单,重新审视这一细胞器的功能与演化。该工作揭示了 Giardia 极小的线粒体蛋白组和 Acanthamoeba 线粒体的意外能力,并支持线粒体在真核生物演化中起源相对较晚的观点。结果还指出多种病原体共有、但人类缺失的线粒体蛋白,提示被忽视热带病的新治疗靶点。
植食性半翅目昆虫与其营养共生菌之间存在协同演化多样化关系,相关研究发表于 doi.org/10.1016/j.co...。原文未提供研究对象规模、方法工具及数据公开状态等具体信息。
Feng Zhang 称赞一项利用基因组语言模型发现微生物基因组中新系统的研究,并向 David Li、Garyk Brixi、Brian Hie 及团队致贺。
广州国家实验室/中国科学院遗传与发育生物学研究所税光厚团队与首都医科大学附属北京佑安医院冯英梅团队合作,在 Med 发表论文,整合血浆脂质组、代谢组、炎症因子和外泌体蛋白组,刻画猴痘及猴痘-HIV共感染的脂质-免疫失调与外泌体重塑。
一项发表于 mBio 的研究显示,铜可进入结核分枝杆菌(M. tuberculosis)胞内,并强烈诱导半胱氨酸合酶 CysK2,将铜感应与氧化还原适应及持留状态联系起来。该工作与另一项研究共同构成铜、半胱氨酸与结核分枝杆菌氧化还原适应的完整故事。
发表于 Science Advances 的研究让 BHET/MHET 直接进入 E. coli,从而将 PET 糖酵解与全细胞生物催化直接耦合。此前用活细胞转化 PET 解聚产物受限于对苯二甲酸(TPA)的摄取,该工作改用胞内羧酸还原路径。