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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的作用。细胞凋亡过程中，可释放一类特殊的细胞外囊泡，称之为凋亡囊泡，其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。但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。2023年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Cell Metabol...
中国科学院生物物理研究所赵岩研究组揭示人源钠钙交换蛋白NCX1的别构抑制的分子机制（图）
赵岩 蛋白 分子机制 细胞
2024/4/21
2023年12月19日，中国科学院生物物理研究所赵岩研究组在《EMBO Journal》杂志在线发表题为"Structural insight into the allosteric inhibition of human sodium-calcium exchanger NCX1 by XIP andSEA0400"的研究论文。这项研究通过冷冻电镜单颗粒技术重构出人源NCX1.3结合特异性抑制剂...
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...
T-box核糖开关是一类位于革兰氏阳性细菌mRNA的 5'非翻译区的结构元件，其长度通常在300核苷酸以下，可分为适配体结构域和表达平台结构域。T-box核糖开关通过其适配体结构域识别和结合特定的tRNA并感知其3'末端的氨酰化状态，引发下游RNA元件构象状态的转变进而在翻译水平或转录水平调控下游基因的表达。与其它核糖开关一般通过识别小分子代谢物或离子调控基因表达的机制不同，T-box基因表达调控...
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...
天然产物(−)-vinigrol具有广泛的生物活性，如抗高血压、抑制血小板凝集等，vinigrol能很好地拮抗肿瘤坏死因子α （Tumor Necrosis Factor α，TNF-α）信号。鉴于TNF-α及其受体TNFR1介导的信号转导途径在自身免疫性疾病发病机制中的核心作用，开发新型有效和选择性的TNF-α信号小分子抑制剂对治疗包括类风湿性关节炎在内的一系列疾病具有重大意义。
骨骼肌在支持运动和能量代谢调节方面发挥着极其重要的作用。然而，它的功能会因衰老和肌肉相关的疾病而受损，导致骨骼肌表现出耐力或力量下降。骨骼肌功能随着年龄的增长或疾病的发展而下降。在30岁以后，人体肌肉质量大约每十年减少3-8%。杜氏肌营养不良症（Duchenne Muscular Dystrophy, DMD）是儿童常见的肌营养不良症，患病儿童在7-12岁时彻底丧失行走能力，最终由于骨骼肌和心肌的...
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...
大脑如何提升信息编码效率？近些年的研究表明，除了增强神经反应强度和稳定性，神经系统内提升编码效率的另一个重要的途径是调节不同神经元之间的活动共变性。较多认知机制如注意机制，利用这条途径增强认知系统感知觉敏感度。人类视觉皮层是复杂的多级神经系统。注意是如何调节不同脑区内部的神经活动共变性以及调节信号是如何在脑区之间传递与协调？
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，...
2023年9月13日，《细胞报告》（Cell Reports）在线发表了中国科学院生物物理研究所朱平研究组撰写的题为Cryo-ET study from in vitro to in vivo revealed a general folding mode of chromatin with two-start helical architecture的研究论文。该研究通过冷冻电子断层三维成像方法...
中国科学院生物物理研究所等揭示小分子调控tau蛋白相分离和聚集的机制（图）
小分子 tau蛋白 相分离 聚集
2023/9/14
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，并在特定条件下促进液-固转化，...
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...
