鑽石舞台

審校 小勺 鄧卓

製版 阿金

Biology

Posttranslational modification of microtubules by the MATCAP detyrosinase

通過MATCAP 去酪氨酸酶對微管的翻譯後修飾

（導讀 阿金）去酪氨酸化-酪氨酸化循環涉及α-管蛋白C端酪氨酸的去除與重新連接，與認知、心臟和有絲分裂缺陷相關。本研究使用單倍體遺傳篩查識別出微管相關酪氨酸羧肽酶（MATCAP），是殘留的去酪氨酸酶。X射線晶體學與冷凍電鏡顯微結構揭示了MATCAP的剪切機制、底物特異性與微管識別機制。該結果證明MATCAP是去酪氨酸化-酪氨酸化循環過程中的重要成分。[論文詳細信息]

Oligodendrocyte precursors guide interneuron migration by unidirectional contact repulsion

少突膠質細胞前體通過單向接觸排斥引導中間神經元遷移

（導讀 一晴）在前腦，腹側來源的少突膠質細胞前體細胞(vOPCs)與皮層中間神經元沿切線向皮層移動。本研究在老鼠身上測試了這些細胞的遷移是否在胚胎發生過程中相互作用。結果表明，儘管它們都被趨化因子Cxcl12吸引，但vOPCs和皮層中間神經元相互排斥，占據了富含該趨化因子的前腦區域。在細胞水平上，通過促進單向接觸排斥， vOPCs引導皮層中間神經元的遷移，遠離它們被吸引到的血管，從而允許中間神經元到達適當的皮層區域。[論文詳細信息]

The deubiquitinase USP8 targets ESCRT-III to promote incomplete cell division

去泛素酶 USP8 靶向 ESCRT-III 以促進不完全細胞分裂

（導讀 阿金）在許多脊椎動物和無脊椎動物中，胚子在生殖囊內發育，經歷數輪不完全分裂而成形。本研究發現果蠅體內去泛素酶USP8的喪失可以將生殖細胞的不完全分裂轉變成完全分裂。而生殖幹細胞中USP8的過度表達則足以將細胞質完全分裂逆轉為不完全分裂。ESCRT-III蛋白CHMP2B和Shrub/CHMP4是USP8去泛素化的靶點。該結果揭示了ESCRT-III泛素化是兩種細胞分裂形式切換的關鍵。[論文詳細信息]

Epistatic drift causes gradual decay of predictability in protein evolution

上位漂移導致蛋白質進化可預測性的逐漸衰退

（導讀 阿金）上位相互作用讓演化結果變得不可預測。本研究使用系統發育深度突變掃描測量一系列祖先和現有類固醇受體DNA結合結構域中每一個可能的氨基酸突變功能性效應，經過7億年的演化，上位相互作用引發大部分突變效應脫離其原始效應，與其演化可及性窗口的瞬間打開與閉合也不相關。結果表明蛋白序列漂移會不可避免地陷入偶然性與不可預測性，但這一過程本身在統計學上具有可預測性。[論文詳細信息]

Structures of Tetrahymena’s respiratory chain reveal the diversity of eukaryotic core metabolism

四膜蟲呼吸鏈結構揭示真核生物核心代謝多樣性

（導讀 阿金）呼吸是生物能量轉換的核心過程，其最後步驟由線粒體內膜多亞基複合物鏈完成。本研究使用冷凍電鏡解析出Tt複合物I（Tt-I）和Tt-CIII2（Tt-SC I+III2）之間超級複合物結構，以及Tt-CIV2的結構。研究揭示了真核生物呼吸的關鍵成分，擴充了對其核心代謝的理解。[論文詳細信息]

Structure of the human inner kinetochore bound to a centromeric CENP-A nucleosome

結合着絲粒CENP-A核小體的人類內動粒結構

（導讀 阿金）動粒組裝到特化着絲粒CENP-A核小體（CENP-ANuc）上，介導染色體和有絲分裂紡錘體之間的附着。本研究描述了網絡相關人類內動粒組成型着絲粒（CCAN）複合物與重組到α-衛星DNA上CENP-ANuc結合的冷凍電鏡結構。結果表明CCAN介導的連接體DNA拓撲包封可提供穩健的機制，從而讓動粒承受有絲分裂紡錘體釋放的推力與拉力。[論文詳細信息]

Global record of 「ghost」 nannofossils reveals plankton resilience to high CO2 and warming

「幽靈」化石揭示浮游生物對全球變暖的耐受性

（導讀 領研網）球石藻是一種常見的海洋浮游植物，由碳酸鈣組成。由全球變暖導致的海洋酸化會加速碳酸鈣的溶解。本研究在海洋有機物化石中，發現了球石藻留下的印記，稱為「幽靈」化史，這些化石是在海底沉積物轉變為岩石時形成，在上方沉積物的壓力下，球石藻被壓入有機物表面，印痕留了下來，尺寸非常小，直徑只有5微米。結果揭示了鈣質浮游生物意想不到的保存方式。[相關報道：「幽靈化石」首次現身！這項發現，關乎海洋未來]

Recognition of pathogen-derived sphingolipids in Arabidopsis

擬南芥識別病原體衍生的鞘脂

（導讀 阿金）在植物中，許多入侵的微生物病原體會被細胞表面模式識別受體識別出來。本研究表明來自植物致病性卵菌綱微生物致病疫霉（P. infestans）的Pi-Cer D觸發擬南芥的防禦應答，Pi-Cer D被擬南芥質外體神經酰胺酶NEUTRAL CERAMIDASE 2剪切，由此產生的9-甲基分支鞘氨醇鹼基被細胞質膜凝集素受體樣激酶所識別出。9-甲基分支鞘氨醇鹼基誘導植物免疫應答。該結果闡釋了植物中病原體衍生的脂質分子的識別機制。[論文詳細信息]

Universal antigen encoding of T cell activation from high-dimensional cytokine dynamics

來自高維細胞因子動力學的 T 細胞激活通用抗原編碼

（導讀 阿金）系統免疫學缺乏高維數據集的理論理解框架，本研究結合機器人平台與機器學習，從實驗角度進行測量，從理論角度建模CD8+ T細胞的激活過程。高維細胞因子動力學可以以抗原特異方式，即抗原編碼，壓縮入低維潛在空間。研究人員使用抗原編碼建模並重構了T細胞免疫激活模式，並將抗原編碼推廣至多個免疫設定，包括藥物干擾和嵌合抗原受體T細胞的激活。結果有助於進一步建模免疫應答，為優化免疫療法提供新思路。[論文詳細信息]

Ecology

The biodiversity and ecosystem service contributions and trade-offs of forest restoration approaches

多樣性和生態系統服務對森林恢復方法的貢獻與權衡

（導讀 阿金）森林恢復的規模正擴大至全球範圍，從而交付關鍵的生態系統服務與生物多樣性效益。本研究使用來自53個國家264項研究的25950個匹配的數據對，評估了氣候、土壤、水和木材生產服務交付在一系列人工森林種植和天然森林之間的比較情況。天然森林提供更好的地上碳儲存、水源供應、土壤侵蝕控制與生物多樣性效益，而人工森林種植則在木材生產方面表現出優勢。該結果表明政策制定者必須權衡環境和生產目標，實現森林恢復承諾。[論文詳細信息]

Multispecies forest plantations outyield monocultures across a broad range of conditions

不同條件下混交種植產量超過單一樹種栽培

（導讀 阿金）樹木混交種植長期應用於林業和土地恢復，以便提供更好的木材生產和生態系統服務。本研究使用全球純林和混交種植配對數據集，評估混交種植對穩定增長的作用。兩者相比混交種植的林地在樹木平均高度、胸徑、地上生物質量便都高於純林種植。這些效果主要得益於物種間的互補性，並受到葉片形態學、葉片壽命、種植密度以及溫度等調控。該結果為全球人工造林和經營管理提供了科技支撐。[論文詳細信息]

【Materials-材料】All topological bands of all nonmagnetic stoichiometric materials

所有非磁性化學計量材料的所有拓撲帶

（導讀 阿金）拓撲量子化學和基於對稱的指標都可促進大規模搜索在費米能級上具有拓撲特性的材料。本研究報告應用無機晶體結構數據庫內所有在費米能級上以及之外的能帶中穩定和脆弱拓撲學的公共可及目錄，通過計算發現重複拓撲和超級拓撲材料，還發現52.65%的材料在費米能級處表現出拓撲性，87.99%的材料包含至少一個穩定或者脆弱的拓撲能帶。[論文詳細信息]

【Physics-物理】Enhanced charge density wave coherence in a light-quenched, high-temperature superconductor

光淬滅的高溫超導體中增強的電荷密度波相干性

（導讀 阿金）超導性與電荷密度波（CDWs）在銅酸鹽超導體中相互競爭，但能共存。本研究使用超快共振軟X射線散射跟蹤YBa2Cu3O6+x在經過近紅外線激光脈衝淬滅超導性後CDW相關性的瞬時演變，觀測到CDW序的非熱響應。該結果符合超導性與CDWs相互作用模型，顯示了在穩定CDW拓撲缺陷過程中超導性發揮主導作用。[論文詳細信息]

【Chemistry-化學】Directed evolution of nonheme iron enzymes to access abiological radical-relay C(sp3)‒H azidation

非血紅素鐵酶的定向進化以獲得非生物自由基接力C(sp3)‒H 疊氮反應

（導讀 阿金）本研究報告重編程非血紅素鐵酶通過鐵催化的自由基接力以催化非生物 C(sp3)‒H疊氮反應，該生物催化轉變利用酰胺基作為氫原子提取劑，Fe(III)‒N3中間體作為自由基捕獲劑，由此建立了高通量篩選平台，實現確定酶的催化性能快速轉變。該成果有助於深入研發金屬酶催化劑，實現自然演變未探索的合成有用轉化。[論文詳細信息]

【Geoscience-地球科學】Optical interferometry–based array of seafloor environmental sensors using a transoceanic submarine cable

將海底光纜轉變為環境震動傳感器

（導讀 領研網）實時監測海底震動對檢測地震、海嘯以及其他地球物理學研究都非常重要。本研究利用現有的海底光纜檢測海底震動，現在的海底光纜每45到90千米就有一個中繼器，研究人員有機會將每一段海底光纜分別用座一個振動傳感器，在沒有對原有硬件設施做出任何修改，成功利用海底光纜中繼器測量到海底震動信號。隨後可以利用三角定位法，以較高的精度定位震源的位置。[相關報道：將海底光纜轉變為環境震動傳感器]