大腦中的免疫細(xì)胞竟是記憶遺忘的“主謀”

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院谷巖研究員課題組和王朗副研究員課題組最近發(fā)現(xiàn)，用于免疫的小膠質(zhì)細(xì)胞通過清除突觸而引起記憶遺忘，并且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體信號通路參與了小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的遺忘，并且依賴于記憶印跡細(xì)胞的活動(dòng)。相關(guān)成果發(fā)表于Science。研究發(fā)現(xiàn)，遺忘的機(jī)制始于分子的“導(dǎo)航”?！皬?fù)習(xí)不易忘”有了科學(xué)依據(jù)，復(fù)習(xí)就是讓記憶印跡細(xì)胞和相應(yīng)的突觸聯(lián)系更加活躍，好像把突觸這座橋梁用鋼筋混凝土加固了一樣。而如果不復(fù)習(xí)，“橋”就會(huì)年久失修，就會(huì)被小膠質(zhì)細(xì)胞這個(gè)“拆遷隊(duì)”識別并拆除。此外，小膠質(zhì)細(xì)胞的突觸清除可能是介導(dǎo)遺忘的一種普遍機(jī)制。

人源免疫球蛋白M復(fù)合體的高分辨率電鏡結(jié)構(gòu)

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院肖俊宇研究組報(bào)道了人源IgM-Fc（Fcm）五聚體/J鏈/分泌組分三元復(fù)合體整體分辨率為3.4？的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。包括IgM-Cμ4結(jié)構(gòu)域、J鏈、pIgR/SC-D1結(jié)構(gòu)域等在內(nèi)的中心區(qū)域分辨率達(dá)到3.0？以下，可以清晰看到關(guān)鍵氨基酸的側(cè)鏈信息。研究論文發(fā)表于Science。區(qū)別于教科書中傳統(tǒng)以來描述的五角星形狀，IgM-Fc采用非對稱的方式形成五聚體，整體形狀類似于缺少了一個(gè)角的六邊形。該工作顛覆了對IgM五聚體的傳統(tǒng)理解，闡明了J鏈發(fā)揮功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，揭示了pIgR特異性識別包括IgM在內(nèi)的多聚抗體的分子機(jī)制；為深入理解IgM的生物學(xué)功能奠定了基礎(chǔ)。

破解優(yōu)質(zhì)蛋白玉米育成之謎

上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院王文琴團(tuán)隊(duì)和中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心巫永睿團(tuán)隊(duì)合作，揭開了困擾世界玉米蛋白品質(zhì)育種半個(gè)多世紀(jì)的難解之謎。研究成果發(fā)表于Nature Communications。優(yōu)質(zhì)蛋白玉米以熱帶玉米種質(zhì)為基礎(chǔ)育成，當(dāng)它被引進(jìn)到溫帶氣候國家，如中國，它面臨的主要問題是如何把存在于熱帶種質(zhì)中的修飾因子轉(zhuǎn)到溫帶種質(zhì)的骨干自交系中。該論文通過PacBio三代基因組測序，BSA-seq遺傳定位和RNA-seq轉(zhuǎn)錄組分析相結(jié)合的手段，深入解析了優(yōu)質(zhì)蛋白玉米（Quality Protein Maize， QPM）選育的基因組結(jié)構(gòu)變異基礎(chǔ)，全面挖掘了潛在的硬質(zhì)胚乳修飾因子。

curli菌毛生成系統(tǒng)的組裝和底物識別

清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李雪明研究組在細(xì)菌curli菌毛生成系統(tǒng)膜上通道復(fù)合物的結(jié)構(gòu)以及底物識別機(jī)制上取得進(jìn)展。研究論文發(fā)表于Nature Communications。綜合電鏡結(jié)構(gòu)和體外蛋白結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究組提出了CsgG-CsgFN-CsgFC-CsgB-CsgA的組裝方式，闡明了curli纖維如何結(jié)合到細(xì)菌表面的機(jī)制。體外蛋白結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)CsgE能結(jié)合CsgA的R1-5結(jié)構(gòu)域。CsgE的敲除菌株失去剛果紅的表型，而過表達(dá)CsgG蛋白后剛果紅表型得到恢復(fù)，這說明CsgE對底物分泌不是必需的，而是能提高轉(zhuǎn)運(yùn)效率，綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究組提出了CsgA的識別轉(zhuǎn)運(yùn)模型。

V1神經(jīng)元樹突輸入的精細(xì)時(shí)空功能圖譜

北大生命科學(xué)學(xué)院、北大麥戈文腦科學(xué)研究所、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心唐世明課題組開展了獼猴初級視覺皮層（V1）神經(jīng)元樹突上興奮性輸入的時(shí)空功能組織的研究。研究論文發(fā)表于Nature Communications。神經(jīng)元作為神經(jīng)系統(tǒng)最基本的計(jì)算單元，從它們的樹突上接收信號的輸入。單個(gè)神經(jīng)元可以通過樹突棘接收數(shù)以千計(jì)甚至數(shù)十萬的突觸前輸入，加上樹突的復(fù)雜幾何構(gòu)型以及其多樣化的生理特性，使之具有對其輸入信號進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的能力。該研究借助于新型谷氨酸探針iGluSnFR，實(shí)現(xiàn)了對清醒獼猴大腦皮層神經(jīng)元的雙光子樹突成像，并獲得了單個(gè)V1神經(jīng)元樹突上興奮性輸入的精細(xì)時(shí)空功能圖譜。

兒童睡眠時(shí)長與認(rèn)知、心理健康以及腦結(jié)構(gòu)的關(guān)系

復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院院長馮建峰教授領(lǐng)銜來自英國華威大學(xué)、牛津大學(xué)等研究人員組成的國際合作團(tuán)隊(duì)，在大規(guī)模人群中揭開了兒童發(fā)育時(shí)期的睡眠時(shí)長與腦結(jié)構(gòu)，認(rèn)知能力和心理健康的相互作用關(guān)系。研究論文發(fā)表于Molecular Psychiatry。睡眠問題是腦科學(xué)研究的重要問題，也是全球重大的公共健康問題。大部分的腦疾病如抑郁癥、焦慮癥、帕金森病等都與睡眠問題密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，兒童睡眠時(shí)長與兒童的認(rèn)知能力、心理健康（尤其是抑郁癥狀）顯著關(guān)聯(lián)，同時(shí)，與兒童大腦眶額葉皮層、前額葉、顳葉等腦區(qū)的腦結(jié)構(gòu)指標(biāo)密切相關(guān)。

高脂飲食通過干預(yù)胰島素信號通路改善SIRT6缺陷小鼠代謝損傷與早衰表型

清華大學(xué)藥學(xué)院王釗課題組以“高脂飲食通過調(diào)節(jié)SIRT6基因敲除小鼠的胰島素和IGF1信號通路逆轉(zhuǎn)代謝紊亂和早衰”為題，將最新研究成果發(fā)表于Aging Cell。人類從出生到死亡，體能仿佛經(jīng)歷了一個(gè)循環(huán)。文章報(bào)道了高脂飲食通過干預(yù)胰島素信號通路改善了SIRT6缺陷小鼠的代謝異常，有效減緩了其多組織器官萎縮等機(jī)體過度消耗表征，明確挽救早衰表型并顯著延長壽命，為臨床針對衰老終末期或疾病終末期患者的營養(yǎng)制定、改善患者生存質(zhì)量和延長健康壽命提供了科學(xué)依據(jù)。提示老年人尤其是衰老末期一定要注意補(bǔ)充脂肪類食物。

藍(lán)藻光合作用環(huán)式電子傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

中國科學(xué)院生物物理研究所常文瑞/李梅研究組、章新政研究組及中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心米華玲研究組的合作，用單顆粒冷凍電鏡方法解析了來源于嗜熱藍(lán)藻T. elongatus BP-1的一種參與光合作用環(huán)式電子傳遞的多亞基膜蛋白復(fù)合物NDH-1L及其結(jié)合電子供體鐵氧還蛋白（ferredoxin， Fd）的三維結(jié)構(gòu)。研究論文發(fā)表于Nature Communications。論文提供了完整的NDH-1L結(jié)構(gòu)模型，揭示了PQ分子的結(jié)合位置，構(gòu)建了從Fd到PQ的電子傳遞途徑，測定了NDH-1L在不同pH條件下的活性及其與Fd的親和力，為揭示NDH-1L參與的環(huán)式電子傳遞和質(zhì)子泵耦聯(lián)機(jī)制提供了分子基礎(chǔ)。