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中国科学院生物物理所发现溶酶体分裂因子并揭示其作用机制（图）
生物物理 溶酶体分裂 过程
2024/4/8
溶酶体是细胞内的物质降解、循环和信号中心，对细胞稳态调控、发育和衰老至关重要。溶酶体功能紊乱与多种疾病的发生发展相关。为了满足不同的生理需求，溶酶体通过不断的融合和分裂重塑其形态与功能。当前，相比于融合过程，溶酶体分裂过程、相关调控因子以及执行溶酶体膜分裂的分子尚不清楚。
溶酶体是细胞内的物质降解、循环和信号中心，对细胞稳态调控、发育和衰老至关重要。溶酶体功能紊乱与多种疾病的发生发展密切相关。为了满足不同的生理需求，溶酶体通过不断的融合和分裂重塑其形态与功能。相比于融合过程，目前对于溶酶体分裂过程的了解非常有限，相关调控因子及作用机制仍不清楚，执行溶酶体膜分裂的分子尚未被揭示。
中国科学院生物物理所等揭示硫化氢介导的蛋白硫巯化修饰调节免疫稳态机制（图）
硫化氢介导 蛋白硫巯化 免疫
2023/12/25
硫化氢（H2S）是机体第三类气体信号分子，对机体骨稳态和免疫稳态具有重要作用。细胞凋亡过程中，可释放一类特殊的细胞外囊泡，称为凋亡囊泡。凋亡囊泡具有良好的免疫调节和促再生作用，而凋亡缺陷会导致严重的自身免疫性疾病、衰老和肿瘤等。目前，对于细胞凋亡和硫化氢气体之间的内在相互联系尚未见报道。12月18日，中国科学院生物物理研究所陈畅团队和中山大学附属口腔医院施松涛团队，在《细胞-代谢》（Cell Me...
中国科学院生物物理研究所高利增研究组开发了一种基于红细胞的单原子纳米酶（图）
高利增 细胞 单原子纳米酶
2024/4/21
纳米酶是一类具有类酶催化性能的纳米材料，是新一代人工酶，在生物医学领域有着广泛的应用前景。自2007年首次发现四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒具有类过氧化物酶活性以来，铁基纳米酶在肿瘤催化治疗和抗菌等方面受到广泛关注。然而，由于铁原子的利用率较低，纳米氧化铁的催化效率往往低于天然酶（如辣根过氧化物酶，HRP）。为了提高铁原子的利用率，人们引入单原子设计用于构筑更加精确的活性位点，通过模拟天然酶的铁...
天然免疫是机体抵御病原微生物的第一道防线，在清除病原感染和内源危险过程中发挥重要作用。经典的炎症小体(inflammasome)通路通过活化下游的蛋白酶caspase-1，切割底物蛋白GSDMD释放其N端结构域的膜打孔活性，激活细胞焦亡的免疫应答。活化的caspase-1还可以切割另外两个重要的炎症性细胞因子IL-1β和IL-18，成熟的IL-1β与IL-18通过GSDMD在细胞膜上形成的分子孔道...
中国科学院生物物理所揭示小鼠精子轴丝双联微管的原位精细结构（图）
精细结构 胚胎发育 蛋白
2023/11/23
轴丝是生物体中纤毛的基础结构，在细胞运动、细胞间通讯、感觉接收和胚胎发育等重要生命活动中具有关键作用。在运动纤毛中，轴丝由中央对复合体（CPC）和周围的9组双联微管（DMT）组成，通过径向辐条（RS）、外动力蛋白（ODA）和内动力蛋白（IDA）等组分相互连接，形成典型的"9+2"结构。轴丝各组分的结构功能异常会导致原发性纤毛运动障碍（PCD）和弱精症等疾病。精子在受精过程中需要克服黏液阻力和机械外...
2006年，美国科学家Andrew Fire和Craig Mello获得了诺贝尔生理学或医学奖，表彰他们的RNA干扰（RNA interference, RNAi）研究工作，同时也揭开了RNA干扰机制的崭新篇章。如今，RNA干扰技术越来越多地被用于调控人类基因的表达。在动植物中存在一类长度约为22 nt的非编码单链RNA分子microRNA（miRNA），它们能通过RNAi参与转录后基因的表达调控...
2023年10月13日，中国科学院生物物理研究所朱平研究团队与中国科学院青岛生物能源与过程研究所冯银刚研究团队合作，在《Nature Communications》杂志发表了题为"Structure of the transcription open complex of distinct σI factors"的研究论文。该研究发现热纤梭菌转录调控因子σI具有一种独特的组装和启动子识别机制，并揭...
生物大分子自组装成超分子结构后会产生重要功能，这与生命系统中的生理或病理状态相关。蛋白质和多肽组装成淀粉样纤维的行为已被认为与神经退行性疾病密切联系。淀粉样蛋白组装体具有相似的交叉β结构，其中β链片段垂直于长纤维排列。这种类型的组装是由主链氢键和侧链相互作用（如π-π堆积、疏水相互作用和范德华）驱动。β-淀粉样蛋白（Aβ）可以交叉β模式自组装成低聚物或纤维丝，损伤神经元和突触，导致神经退行性疾病，...
细胞内的蛋白质、核酸等大分子通过液-液相分离（liquid-liquid phase separation，LLPS），动态组装成高度浓缩且具有类似液体性质的凝聚体微区，执行不同的生物学功能。相分离的异常是多种神经退行性疾病发病机制中的早期诱发事件之一，目前已有研究发现包括TDP-43，FUS，Tau等在内的退行性疾病相关的蛋白，均能够在细胞内和体外发生液-液相分离，并且在特定条件下促进液-固转化...
2023年8月20日，中国科学院生物物理研究所徐涛院士团队、何顺民研究员团队与中国科学院北京基因组研究所陈华研究员团队在Science Bulletin上发表了题为"Recent positive selection signatures reveal phenotypic evolution in the Han Chinese population"的研究论文。该研究分析了汉族人群基因组中的正...
中国科学院生物物理研究所研究揭示蛋白质氧化折叠在干细胞衰老中的作用（图）
蛋白质 氧化折叠 干细胞衰老
2023/8/7
长期以来，人们普遍认为线粒体是细胞活性氧的主要来源。然而，内质网中蛋白质二硫键形成过程会产生副产物H2O2。据估算，它约占蛋白质合成过程中产生总活性氧的25%。可见，内质网来源的活性氧不容忽视。
中国科学院生物物理研究所王磊/王志珍组与合作者揭示蛋白质氧化折叠在干细胞衰老中的作用（图）
王磊 王志珍 蛋白质氧化 细胞
2023/11/20
2023年8月3日，中国科学院生物物理研究所王磊/王志珍课题组和中国科学院动物研究所刘光慧课题组合作，在EMBO Reports杂志以封面文章形式发表题为Reducing oxidative protein folding alleviates senescence by minimizing ER-to-nucleus H2O2 release的研究论文。该研究首次建立了内质网中蛋白质氧化折叠同...
较体外纯化的蛋白质，在细胞中处于工作状态的蛋白质机器具有更为完整和生理的构象。因此，在细胞环境中直接对蛋白质机器进行三维结构解析是结构生物学的下一个目标，也是冷冻电镜技术发展的前沿。而利用冷冻电镜研究细胞中的蛋白质结构，需要采用聚焦离子束将细胞减薄成150纳米左右厚度的薄片。该方法通过高能离子束轰击冷冻细胞生成一个薄片。由于离子束接触薄片的上下两个表面，该减薄过程不可避免地会对两个表面产生损伤。目...
中国科学院生物物理所等发现病原微生物干扰植物免疫新机制（图）
生物物理所 病原微生物干扰 植物免疫
2023/7/1
2023年6月26日，中国科学院生物物理研究所王艳丽研究团队与英国塞恩斯伯里实验室马文勃研究团队，在《细胞》（Cell）上，发表了题为Pathogen protein modularity enables elaborate mimicry of a host phosphatase的研究论文。该研究首次发现在疫霉属病原微生物中普遍存在一类WY1-(LWY)n效应子蛋白，通过保守的PP2A int...