Science 一周论文导读 | 2018 年 12 月 21 日

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Science 一周论文导读 | 2018 年 12 月 21 日

2018 年 12 月 30 日 科研圈

审校邓卓访冬小勺棒冰小锅紫苏

封面制作：访冬

制版：阿金

生物学

Biology

E-C coupling structural protein junctophilin-2 encodes a stress-adaptive transcription regulator

E-C偶联结构蛋白亲联蛋白-2编码一种应激适应性转录调节因子

Ang Guo, Long-Sheng Song, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/eaan3303

图片来源：sedatkose.com

（导读郭怿暄）亲联蛋白-2（JP2）是心肌细胞正常兴奋-收缩（E-C）偶联必需的结构蛋白。本研究发现应激诱导JP2蛋白水解，释放出N末端片段（JP2NT）转位到细胞核，与基因组DNA结合，调控心肌细胞基因表达。小鼠过量表达JP2NT可改变转录谱，减弱心脏应激引起的病理重塑。反之失去核JP2NT加重小鼠心肌肥大和心衰。该结果揭示了心肌将机械信息转化为转录重编程的自我保护机制。

Abstract

Structures and gating mechanism of human TRPM2

人类TRPM2的结构和门控机制

Longfei Wang, Tian-Min Fu, Hao Wu, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/eaav4809

（导读郑维嘉）瞬时受体电位Melastatin蛋白(TRPM2)是一类与多种疾病相关的阳离子通道，其含有C端NUDT9-H结构域，负责结合ADPR，ADPR和Ca²⁺激活TRPM2。本研究报告仅人TRPM2，结合ADPR的TRPM2，及结合ADPR和Ca²⁺的TRPM2三种低温电子显微镜结构。发现NUDT9H与ADPR结合时发生构象变化导致MHR1/2的旋转和亚基内部反应的中断。而与Ca²⁺结合使跨膜螺旋和守恒的TRP螺旋结合，引起MHR臂及低位门控的构象变化，进而加强通道开放。此发现可为其他TRP通道门控机制的研究提供参考。

Abstract

Structure of human TFIID and mechanism of TBP loading onto promoter DNA

人类TFIID的结构和TBP加载到启动子DNA上的机制

Avinash B. Patel, Eva Nogales, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/eaau8872

(导读郑楠楠)TFIID是真核细胞转录启始前复合物(PIC)的重要组成部分，负责识别核心启动子DNA并开启PIC装配。本研究利用低温电镜、化学交联质谱及生化重构技术确定了TFIID的完整结构，并观察到TFIID在TBP加载到启动子DNA过程中的构象变化，揭示了TFIID与下游启动子结合帮助定位上游DNA序列，促进TBP扫描TATA盒子并进一步与启动子结合的机制。

Abstract

Root branching toward water involves posttranslational modification of transcription factor ARF7

植物根系向水分支涉及转录因子ARF7的翻译后修饰

Beatriz Orosa-Puente, Ari Sadanandom, Malcolm J. Bennett, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1407

（导读阿金）植物改变根系结构来适应不同的土壤条件。根系接触水时通过多水模式应答促进分支产生，这一过程依赖生长素应答因子ARF7。ARF7诱导侧根生成细胞中LBD16的不对称表达，该过程受到ARF7翻译后SUMO修饰的调控，SUMO修饰使ARF7 DNA结合能力下降并招募IAA3，抑制ARF7 SUMO修饰破坏IAA3招募和多水模式。该结果表明针对水的多少依赖SUMO修饰的生长素应答调节根系分支模式。

Abstract

NK cell–mediated cytotoxicity contributes to tumor control by a cytostatic drug combination

细胞抑制药物组合诱导NK细胞介导细胞毒性从而控制肿瘤生长

Marcus Ruscetti, Scott W. Lowe, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1416

（导读王思菲）本研究发现联合使用MAPK抑制剂及细胞周期蛋白依赖激酶4/6抑制剂可抑制KRAS突变的肺癌细胞增殖，同时启动自然杀伤细胞(NK)的监测程序导致癌细胞死亡。仅双药联用能提高RB蛋白介导的细胞衰老及激活免疫调节衰老相关分泌表型（SASP）。NK细胞的监测需要SASP中的TNF-α及胞间粘附分子-1，从而促进KRAS突变小鼠肺癌模型中肿瘤的消退并延长寿命。

Abstract

ATP-dependent force generation and membrane scission by ESCRT-III and Vps4

通过ESCRT-III和Vps4产生依赖于ATP的力和膜断裂

Johannes Schöneberg, Carlos Bustamante, James H. Hurley, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1423

（导读柳寒石）转运所需的内吞体分选复合物（ESCRT）催化HIV出芽等途径中膜颈内表面的逆向拓扑断裂。研究发现包裹ESCRT-III亚基的大囊泡通过光解释放ATP时，在纳米管内产生导致膜断裂的力，其方式取决于Vps4催化活性和Vps4与ESCRT-III蛋白的偶联。断裂成像揭示了纳米管内Snf7和Vps4点状突起与ATP释放以及力的产生和纳米管收缩的关系。这些观察直接验证了长期以来的推测。

Abstract

生态学

Ecology

Elevated trawling inside protected areas undermines conservation outcomes in a global fishing hot spot

保护区内增多的拖网破坏了全球渔业热点的保护成果

Manuel Dureuil, Kristina Boerder, Kirsti A. Burnett, Rainer Froese and Boris Worm

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1403

图片来源：Global Fishing Watch

（导读陈月欣）海洋保护区是保护生物多样性的有效手段，但其对渔业和保护的影响尚不明确。我们对欧盟内727个保护区调查后发现，近六成保护区内有渔业拖网，而且保护区内拖网使用强度高于非保护区。密集的渔业拖网已经对于敏感鱼类种群数量造成影响，应当在全球范围内引起重视。

Abstract

Cascading regime shifts within and across scales

尺度内和跨尺度的级联跃变

Juan C. Rocha, Garry Peterson, Örjan Bodin and Simon Levin

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1379

（导读阿金）跃变是生态系统功能和结构中巨大、突然且持续的关键变化。目前尚不清楚这些变化的互作机制。本研究探讨了两种联级效应：单向的多米诺效应和隐藏反馈产生的双向互作。通过将30种跃变描述为网络结构，发现其中45%成对组合，表现出至少一种看似合理的结构相互依赖性。因此联级效应的发生的可能依赖跨尺度互作，但类型各异，跃变管理应该要考虑潜在的联系。

Abstract

天文学

Astronomy

Spectrally resolved helium absorption from the extended atmosphere of a warm Neptune-mass exoplanet

质量相当于海王星的系外行星延伸大气中光谱分辨的氦吸收

R. Allart, V. Bourrier, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1384

（导读王嘉媛）行星表面的延伸大气难以观察，原因在于此类大气的主要光谱特征，即紫外波段的中性氢易被星际介质吸收。本研究报告了在质量相当于海王星的系外行星中检测到中性氦的近红外三重态，而行星高空大气层的三维模拟表明其吸收光谱具有大范围高度和较低的质量损失。

Abstract

Ground-based detection of an extended helium atmosphere in the Saturn-mass exoplanet WASP-69b

质量相当于木星的系外行星WASP-69b中氦延伸大气的地基观测

Lisa Nortmann, Enric Pallé, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1388

（导读阿金）恒星强辐射导致巨型热气行星失去部分大气，从而影响其物理和化学演化。本研究使用地基高分辨率光谱，在一个质量相当于木星的系外行星WASP-69b凌日期间探测到1083纳米氦三重态的过度吸收。同时测量了每秒若干千米的线性蓝移和凌日后吸收，将其解释为拖在星球后面的大气部分逃逸现象。

Abstract

物理学

Physics

A linear cobalt(II) complex with maximal orbital angular momentum from a non-Aufbau ground state

线性钴（II）络合物具有来自非构造基态的最大轨道角动量

Philip C. Bunting, Jeffrey R. Long, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/eaat7319

图片来源：Imaging & Microscopy

（导读阿金）轨道角动量是磁各向异性产生的先决条件。本研究通过减少一对烷基配体中碳施主原子的碱性，合成了钴（II）二烷基复合物Co(C(SiMe2ONaph)3)2。直流磁化率、电荷密度图谱和第一性原理计算支持非构造电子配置的分配。而变磁场远红外能谱和交流磁化率测量进一步揭示了缓慢的磁弛豫现象。

Abstract

Electron-scale dynamics of the diffusion region during symmetric magnetic reconnection in space

空间中对称磁重联过程中扩散区的电子尺度动力学

R. B. Torbert, J. L. Burch, et al.

http://science.sciencemag.org/content/362/6421/1391

（导读阿金）磁重联是发生在多种天体物理现象中的能量转换过程，包括地球磁层在内。2017年7月11日四个磁层多尺度航天器碰上了地球磁尾的重联位点。电子尺度下等离子体测量结果显示超级Alfvénic电子喷射、电子蜿蜒运动和加速以及电子扩散区域的空间尺度。结果表明即便在重联位点的附近存在湍流，主要的电子动力学行为具有层流特征。

Abstract