Science 一周论文导读 | 2019 年 3 月 8 日

审校 小勺 邓卓 小锅 紫苏 水村山郭 书牧

封面制作：棒冰

制版：阿金

生物学

Biology

Endocytosis of commensal antigens by intestinal epithelial cells regulates mucosal T cell homeostasis

肠上皮细胞内吞共生菌抗原调节粘膜T细胞稳态

（导读 王思菲）本研究发现肠道共生菌，分节丝状菌（SFB）的细胞壁相关蛋白通过CDC42依赖的胞吞作用进入肠上皮细胞（IECs），与侵入性病原体通过网格蛋白依赖的胞吞作用进入IECs的机制不同。SFB胞壁蛋白中含有刺激TH17分化的抗原，宿主IECs的CDC42失活造成黏膜TH17缺失。综上结果提示IECs从共生菌中获得抗原并产生针对该菌群的T细胞应答……[论文详细信息]

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A small-molecule fusion inhibitor of influenza virus is orally active in mice

流感病毒的小分子融合抑制剂在小鼠中具有口服活性

图片来源：The Scientist Magazine

（导读 Chen^W^J）流感病毒保守的血凝素(HA)干可作为治疗靶点但中和抗体（bnAbs）不宜口服。本研究选择并优化一种模拟bnAb功能的小分子化合物，体外抑制HA介导的融合并中和甲型I组流感病毒，口服后可保护小鼠免受致命性和亚致命性流感的挑战，亦对完全分化的人支气管上皮细胞有效。结构显示该先导化合物复现bnAb的热点相互作用……[论文详细信息及相关新闻：《距离“万能流感药”，我们或许又近了一步》]

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AIBP-mediated cholesterol efflux instructs hematopoietic stem and progenitor cell fate

AIBP介导的胆固醇外流指示造血干细胞和祖细胞的命运 

（导读 陈月欣）高胆固醇血症可加速造血干细胞和祖细胞（HSPC）的增殖和移动，但分子机制仍不得知。本研究发现AIBP介导的胆固醇外流可激活内皮中负责胆固醇合成的转录因子Srebp2，从而反式激活Notch通路并促进HSPC的增殖。这一机制与高胆固醇患者的高HSPC现象有关，抑制Srebp2使高胆固醇血症诱导的HSPC扩增受损……[论文详细信息]

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Direct stimulation of NADP⁺ synthesis through Akt-mediated phosphorylation of NAD kinase

通过Akt介导的NAD激酶磷酸化直接刺激NADP⁺合成

（导读 郭怿暄）NADP⁺是还原代谢中重要的共因子NADPH生成的基础。本研究发现PI3K-Akt通路介导的生长因子信号可以诱导NADP⁺和NADPH的快速合成。Akt可磷酸化NAD激酶（NADK）氨基末端三个丝氨酸残基（Ser44, Ser46, and Ser48），增强其活性，增加NADP⁺生成。NADK亚型3缺乏该调节区域，表现出持续高活性。这一发现提示Akt介导的NADK磷酸化可通过释放其氨基末端的自抑制功能刺激其活性……[论文详细信息]

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A molecular assembly phase transition and kinetic proofreading modulate Ras activation by SOS

分子装配相变和动力学校验通过SOS调节Ras的活化

（导读 郭怿暄）鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）SOS是重要的Ras激活因子，在胞质内自抑制，召集到膜上发生结构重排继而激活。本研究通过单分子实验解析了最初受体介导的膜召集和单个SOS分子GEF活性开启间的细节。SOS激活时间分布的起落曲线和平均激活长时间尺度为受体介导的Ras激活动力学校验奠定基础。这一校验过程受到膜上LAT-Grb2-SOS磷酸酪氨酸驱动的相变调节……[论文详细信息]

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Stoichiometry controls activity of phase-separated clusters of actin signaling proteins

化学计量控制相分离的肌动蛋白信号簇活性

（导读 过泽远）生物分子的凝聚物能将大分子浓缩成没有膜的一个焦点。许多浓缩物似乎是通过多价相互作用形成的，而这些相互作用能推动液-液分离(LLPS)。本文展示了LLPS通过Arp2/3复合物增强调控蛋白对肌动蛋白组装特异性活性的原理：脂质双层膜上Nephrin-Nck-N-WASP信号通路的LLPS增加了N-WASP和Arp2/3复合物的膜驻留时间，从而增加了肌动蛋白的组装。本文推测这种调节展示了信号传输系统是通过多价相互作用进行组装和非平衡输出进行驱动的……[论文详细信息]

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Structural basis for pH-dependent retrieval of ER proteins from the Golgi by the KDEL receptor

通过KDEL受体从高尔基体中完成ER蛋白pH依赖性回收的结构基础

（导读 郭怿暄）KDEL受体对蛋白C端KDEL进行pH依赖的识别对从高尔基体回收ER蛋白非常关键。本研究解析了鸡KDEL受体在apo ER状态、与高尔基体结合、与合成拮抗纳米体结合状态下的晶体结构。结构显示KDEL结合后类似转运蛋白的结构变化，pH依赖的相互作用网络对KDEL信号C-末端识别非常重要。体外结合和胞内定位揭示了分泌通路中pH依赖的回收系统建立方式……[论文详细信息]

物理学

Physics

Exotic states in a simple network of nanoelectromechanical oscillators

简单纳米电子机械谐振器网络中的奇异态

图片来源：Radim Schreiber

（导读 阿金）谐振器的同步性常常通过近似为一阶相模型来进行理解。本研究利用纳米电子机械系统的精准度和灵活性，检测处于一阶相或者在一阶相之外的环状准正弦谐振器的动力学。在一阶相之外发现具有复杂动力学的同布性奇异态。研究结果为了解拥有弱非线性和局部相互作用的复杂系统的动力学提供思路……[论文详细信息]

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Tuning superconductivity in twisted bilayer graphene

扭曲双层石墨烯中可调节的超导性

（导读页一）将双层石墨烯两层之间的角度扭转1.1°可以使其产生可调节的超导性能以及相关的绝缘态。本研究通过调节双层石墨烯的层间距离，在扭转角度大于1.1°时获得超导性能，从而揭示了超导相图的细节及其与邻近绝缘态的关系。研究结果表明扭转的双层石墨烯可用来探索电子关联状态……[论文详细信息]

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Magneto-Seebeck tunneling on the atomic scale

在原子尺度上的磁-Seebeck隧道效应

（导读页一）温度梯度驱动自旋极化电子通过磁隧道结是控制电子自旋输运的基本过程。本研究通过把磁探针的尖端靠近低温的磁性样品探究了这种在原子尺度上的磁-Seeback隧道效应，并得到具有原子尺度横向分辨率的Seeback系数分布。研究人员还提出一种可以把自旋信息转换成电压的自旋探测器……[论文详细信息]

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Observation and stabilization of photonic Fock states in a hot radio-frequency resonator

热射频谐振腔中光子Fock态的观察及稳定调控

（导读页一）对MHz频率单光子的探测和操控极富挑战性。本研究使用GHz的超导量子位元观察了一个MHz频率射频谐振器的量子化，并把其冷却到基态和稳定的Fock态。停止对谐振器的操控后，研究人员在纳秒的分辨率下观察了它的热还原过程。研究结果使得量子尺度上的热力学研究成为可能，并将量子电路与MHz系统连接起来……[论文详细信息]

材料科学

Materials

Coherent single-photon emission from colloidal lead halide perovskite quantum dots

胶体卤化铅钙钛矿量子点的相干单光子发射

（导读 王嘉媛）胶体半导体量子点具有非相干发射过高的缺点。本研究发现单个胶体卤化铅钙钛矿量子点（PQDs）显示出高效的单电子发射，光学相干时间可达80皮秒，证明了关于辨别单光子或纠缠光子对的量子发射器的探索是可行的，为基于钙钛矿卤化铅量子发射器的设计提供了可能，可用于大规模生产具有高相干发射的量子发射器……[论文详细信息]

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Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction

通过层析成像重构实现立体增材制造

（导读 卓思琪）增材制造（3D打印）涉及逐层添加材料，该工艺和层间材料的依赖性有关。本研究在动态演变的光场中进行。通过旋转照射光敏材料，实现了三维物体全点的同时打印。该工艺能将预先存在的固体物品包含进新构建的组件内，帮助实现多材料制造。研究者还开发了描述（该工艺）打印速度和空间分辨能力的模型，证明可在30-120秒内打印厘米级的各种物体……[论文详细信息、相关新闻：《3D打印革命性升级！只要光照几十秒，完美雕像浮出水面》]

地球科学

Geoscience

The residence time of Southern Ocean surface waters and the 100,000-year ice age cycle

南大洋地表水的停留时间和10万年的冰期循环

图片来源：Yale E360

（导读 过泽远）我们至今还无法解释为什么125万年前到70万年前，冰期周期在4.1万年到10万年的不断延长。本文利用南大洋南极区表面和底部的有孔虫来重建过去150万年冰期的深层到地表的水供应，发现底部水供应的减少和表层更新与10万年高振幅冰期循环的出现是一致的。本文认为这种由深至表面的水循环减速增加了南极上层水柱对二氧化碳释放的抵抗力，导致了冰河时期的延长……[论文详细信息]

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