鑽石舞台

審校 小勺 訪冬 鄧卓

製版 阿金

（導讀 阿金）核孔複合物（NPC）介導核與質的物質輸運，本研究使用單顆粒冷凍電鏡重構了非洲瓜蟾NPC的質環（CR）高分辨率結構，最終的CR亞基模型包括五個Nup358，兩個Nup205與兩個Nup93分子，還有兩個先前已經表徵過的Y複合物。其中Nup160羧基末端片段是每一個Y複合物頂點的組織中心。該結果揭示了CR支架的組裝機制。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）本研究結合生物化學重構、晶體結構與冷凍電子斷層掃描重建以及生理驗證，報告了人類細胞質面核孔複合體（NPC）的組成結構，雖然物種特異性基序錨定一個演化上保守的540千道爾頓異六聚體細胞質細絲核孔蛋白複合物，但NUP358五聚體束的附着取決於衣殼核孔蛋白複合物的雙環排列。該組成結構及其預測能力為闡釋mRNA運輸與核孔蛋白疾病提供新基礎。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）本研究識別出五個Nup358拷貝的結合模式，Nup358是最大的NPC亞基，具有Phy-Gly重複體，用於物質輸運，研究人員還預測其包含一個捲曲螺旋結構，可能提供親和力，協助其在一定條件下作為NPC形成的成核中心。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）本研究報告70兆道爾頓、具有明顯膜並處於多種構象狀態的人類核孔複合物（NPC）支架模型，並將基於人工智能的預測與原位和細胞內冷凍電子斷層掃描、綜合建模結合起來，發現連接子核孔蛋白從空間層面在亞複合物之內與之間組織起來，建立高階結構，穩定內外部核膜融合併不需要支架，但支架擴寬中心核孔。該結果闡釋了基於AI的建模結合原位結構生物學有助於理解跨空間組織層面的亞細胞結構。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）本研究結合生物化學重構、高分辨率結構與冷凍電子斷層掃描重構和生理學驗證，闡釋了演化上保守的連接子-支架結構，構建出人源核孔複合物（NPC）60兆道爾頓對稱核心的近原子組成結構。儘管連接子常常發揮固定作用，NPC的連接子-支架為核心輸運通道的可逆收縮核擴張以及橫向通道的出現提供必要的可塑性與穩健性。該結果加深了對NPC對稱核心的結構表徵，對未來功能研究提供新基礎。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）許多植物相關真菌依賴宿主的生物營養增殖，但其生物營養生命模式的分子機制尚未了解。本研究表明有機酸和葡萄糖的組合觸發與玉米病原體黑粉菌（Ustilage maydis）後期相關的表型，包括一組僅在生物營養發育過程中觀察到的效應子表達，以及與植物腫瘤中孢子形成相關的黑色素。對來自宿主營養物質組合的應答可能是真菌生物營養的保守性特徵。[論文詳細信息]

(導讀 J.T.) 熱量限制可延長壽命的機制尚不清楚。本研究表明，減少30%的熱量攝入足以將壽命延長10%。在順應進食晝夜節律的情況下，保持禁食間隔可將雄性 C57BL/6J 小鼠的壽命延長35%。這些效果與體重無關。隨着年齡增長，與炎症相關基因的表達增加，編碼代謝途徑基因的表達降低。夜間熱量限制可改善這些年齡增長引起的變化。研究表明干預晝夜節律可促進長壽，並為探索衰老機制提供新視角。[相關報道：在適當時間進食有助於延長小鼠壽命]

(導讀 J.T.) 全球海洋 RNA 病毒的多樣性、生態學和在生態系統中的作用尚不清楚。本研究揭示了海洋 RNA 病毒的四個生態區、在緯度和深度上的多樣性模式，以及與環境因素的關聯性。海洋RNA 病毒的研究結果與共同採樣的浮游生物的分析結果部分吻合，和極地生態環境有意想不到的高度相互作用。此外，輔助代謝基因的出現說明，RNA 病毒能導致宿主重編代謝過程，包括光合作用和碳循環，且 RNA 病毒的豐度可預測海洋的碳輸出。[論文詳細信息]

(導讀 J.T.) 嬰兒微生物組合的過程在非工業化人口中知之甚少。研究者對坦桑尼亞 Hadza 狩獵採集者的嬰兒糞便進行深度測序，並利用全球數據庫進行 meta 分析。研究發現，在 Hadza 嬰兒腸道中，超過 20% 的基因代表微生物新物種。工業化地區的嬰兒，即使是母乳餵養，也缺乏嬰兒雙歧桿菌和參與人乳利用的基因盒。與生活方式相關的菌株在母嬰之間共享。嬰兒微生物組成和功能的人群差異性說明，研究工業化國家以外人群微生物組的重要性。[論文詳細信息]

(導讀 J.T.) 在不同緯度環境下，捕食如何影響獵物群落的組成尚不清楚。通過在緯度跨度達115°的美洲兩岸36個近岸地點的標準化實驗，研究發現，在更溫暖的熱帶水域，海洋捕食者的消耗率更高，且對海洋無脊椎動物群落的生物量和物種組成有的影響更強，可能是由於魚類捕食者。研究說明溫度梯度會對物種間的相互作用產生影響，並對海洋生態系統如何應對海洋變暖提供見解。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）同時控制多個立體中心的合成方法是高效製備藥物成分的理想技術。本研究報告發現並發展出一套催化介導、不對稱Michael加成/結晶誘導的廣譜非對映異構體轉變。該方法可調控三個立體中心，其中兩個在立體化學方面不穩定。1,3-二羰基和硝基烷烴的構型不穩定性通常認為是立體選擇性合成中的不利因素，但該方法卻可以有效利用這一點，從而結合有機催化和熱力學立體控制。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）有機化學中立體選擇性合成帶有立體磷（V）中心分子的立體選擇性合成是長期挑戰。本研究報告通過對映選擇性氫鍵供體催化合成芳基氯膦酰胺脂，並進一步將這些產物發展成多功能手性P(V)結構單元。同時證明這些氯膦酰胺脂上的兩個離去基團可被置換，後可獲得多種P(V)立體中心化合物。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）通過量子加速實現解決與現實相關的計算難題是量子信息科學中的核心挑戰。本研究在兩個空間維度中使用多達289個量子比特的里德堡原子陣列，對量子算法展開調查以解決最大獨立集問題，發現問題難度可以通過解的退化以及局部最小值調控。在發現深度電路區域中的精確解並分析其起源的過程中還觀測到超線性量子加速。[論文詳細信息]

（導讀 阿金）使用量子計算機處理量子數據的實驗相對於使用普通計算機的常規實驗更具有優勢。本研究證明量子機器可以通過數量更少的實驗去學習，在證明物理系統特性、執行量子原理成分分析、學習物理動態學等方面都表現出巨大優勢，而且所需要的量子資源在某些情況下相對適量。該結果表明如今的量子處理器可能具有顯著量子優勢。[論文詳細信息]

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