2020-03-26 23:53:02
左转杀人触发细胞死亡和炎症的新机制

左转杀人触发细胞死亡和炎症的新机制.jpg

来自科隆,得克萨斯州和伦敦的研究人员在《自然》杂志上撰文描述了他们发现的一种新机制,该机制可能有助于炎症性疾病的发病机理。

科学家发现,ZBP1是一种最能抵御外来病毒的蛋白质,可通过感知异常形式的细胞遗传物质(Z核酸)而被激活,从而导致细胞死亡和炎症。

Z型核酸是具有不寻常的左手双螺旋结构的双链DNA和RNA分子,与经典的右手Watson-Crick双螺旋相反。 Z核酸是40多年前发现的,但对其生物学功能的了解仍然很少。科隆大学CECAD衰老研究卓越集群的Manolis Pasparakis教授小组与德克萨斯大学健康科学中心和伦敦弗朗西斯·克里克研究所的科学家合作研究了Z-DNA结合蛋白1( ZBP1),是哺乳动物中感知Z核酸的仅有的两种蛋白质之一。以前显示ZBP1可以感测某些病毒的遗传物质,并诱导感染细胞死亡以防止病毒传播。

奇怪的是,在他们较早的研究中,研究人员获得的证据表明,在没有病毒感染的情况下,ZBP1还可引起细胞死亡和炎症。他们发现,当RIPK1(一种抑制ZBP1的蛋白)的功能受损时,ZBP1被激活并引发了炎症性细胞死亡,称为坏死病。当前研究背后的一个关键问题是在没有传入病毒感染的情况下如何激活ZBP1。利用实验小鼠模型,科学家发现ZBP1的促炎活性取决于其与Z核酸结合的能力,这表明ZBP1被细胞内存在的Z型核酸激活。下一个问题是ZBP1结合哪种类型的内源核酸。

帕斯帕拉基斯说:“我们可以证明ZBP1与双链RNA结合。” “尽管目前我们尚缺乏实验方法论来证明其具有Z构象,但根据所有可用的结构研究,我们对结果的解释是ZBP1通过其Z its结构域与内源Z-RNA结合。”

双链RNA(dsRNA)在细胞中并不常见,但会在某些病毒基因组的复制过程中形成,并被认为在病毒感染期间提供了激活ZBP1的配体。科学家们推测,细胞dsRNA可能是由内源性逆转录因子产生的,内源性逆转录因子是来自古代逆转录病毒感染或活性逆转录转座子或“跳跃基因”的寄生DNA的形式,后者构成了人类和小鼠基因组的一半以上。为了解决内源性逆转录元件作为dsRNA来源的可能作用,Manolis Pasparakis团队与弗朗西斯·克里克研究所的George Kassiotis的逆转录病毒免疫学实验室合作。实际上,对来自小鼠皮肤的RNA测序数据的计算分析表明,大多数互补的,推测为双链的RNA均来自特定组的内源性逆转录元素。这些发现表明,对细胞dsRNA的检测(最有可能源自内源性逆转录元素)激活ZBP1,诱导细胞死亡和炎症。该机制可能与人类炎症性病理的发病机制有关,尤其是在具有抑制ZBP1的蛋白质(例如RIPK1)突变的患者中。

帕斯帕拉基斯(Pasparakis)表示:“ Z形核酸多年来一直神秘莫测。” “目前,我们研究其功能的唯一方法是研究能感知其功能的蛋白质。我们取得了一些进展,但未来的挑战将是了解它们在细胞中形成的原因,位置和方式以及其目的是什么。 ”

一个特别令人着迷的方面是与内源性逆向元素的联系。 “目前我们对这些基因组寄生虫如何影响我们的健康知之甚少。看来,在进化过程中,一些可以模拟病毒感染的逆转座子已被募集为有用的伴侣,帮助我们的细胞应对损伤,压力或真正的感染,但这种伙伴关系也会出错,导致疾病。”卡西索蒂斯评论道。

“就像在病毒感染期间一样,感知ZBP1内源性逆转录酶产生的Z-RNA可能会为细胞死亡和炎症提供强大的触发条件,并导致疾病。这是早期的事情,我们还有很长的路要走,但了解潜在的机制可能有一天导致人类疾病的新疗法。”帕斯帕拉基斯总结说。

人类科学
水气球似乎是一件小事。夏天给顽皮孩子的玩具。但是对于科学家而言,包裹在弹性薄膜中的液体球的行为对于从了解血细胞到扑灭大火的一切事物都是至关重要的。
2020-03-20 23:21:01
人类科学
未经训练的人看起来在沙漠地面上的裂缝是随机的,即使如此精美,但控制干粘土模式的数学结果却是可预测的,并且在设计高级材料时很有用。在普林斯顿大学的两项新研究中,研究人员发现,在包括粘土和人体皮肤在内的一大类常见材料中,材料的各个颗粒在干燥时会收缩。收缩量和速度随材料的物理性质而变化。通过利用这个以前未知的特征,研究人员能够预测甚至随着时间的推移而破裂。
2019-10-10 15:58:01
人类科学
许多职业都有关于备受尊敬的先驱者的创造神话。对于护理,它是Scutari的Florence Nightingale,在带有灯的床之间飞来飞去。对于工程师来说,是伊桑巴德王国布鲁内尔(Isambard Kingdom Brunel),驾驶铁路穿越乡村并建造船只。
2019-08-08 23:11:02
人类科学
奥塔哥大学研究人员发表的一项新的心理学研究已经解决了几个世纪以来关于如何以及为什么崇拜超自然生物的问题。宗教心理学中普遍提到的“米老鼠问题”是指难以预测哪些超自然生物能够引发信仰和宗教信仰。
2019-10-01 11:21:02
人类科学
现在作为阿司匹林出售的水杨酸的止痛效果已知数千年。除了作为具有多种健康应用的有用药物外,它还是一种由植物制成的应激激素,对于使它们抵抗破坏性病原体至关重要。然而,未知的是植物如何产生这种激素。现在,由哥廷根大学和温哥华不列颠哥伦比亚大学领导的国际研究小组终于解开了这种关键激素的生物合成。他们的研究结果发表在Science上。
2019-08-14 00:09:01
人类科学
金融服务皇家委员会的临时观察员可能会原谅他们认为向银行和保险人员支付销售佣金的日子已经结束。虽然可能没有仅基于销售额或利润的旧奖金系统那么糟糕,但“平衡记分卡” - 其中还包括诸如“客户满意度”等不太明显的结果 - 并不是一个好的解决方案。
2019-08-01 23:27:01
人类科学
稳定的长寿命同位素让位给放射性离子的元素周期表的外部领域,为核科学家提供了对核结构的独特了解,并更好地了解了我们宇宙中不同元素的产生方式恒星聚变或超新星爆炸。
2019-10-15 22:53:02
人类科学
脂肪酶的第一个结构,在甘油三酸酯的生产过程中迈出了重要的一步,甘油三酯是长期储能的主要储存库,将有助于科学家更好地了解脂肪素如何调节甘油三酸酯的生产。该结构由石溪大学艺术与科学学院和文艺复兴医学院的生物化学与细胞生物学系的Mike Airola博士领导,该结构还为科学家提供了有关为何酶突变的原因的见解丧失活动能力,导致甘油三酸酯异常产生,与心脏病,肥胖症和糖尿病有关。
2020-03-12 09:54:02
人类科学
在过去的一周中,NASA的InSight太空船已使用其机械臂帮助其热探针(称为“ mole鼠”)挖了近2厘米(3/4英寸)。虽然动作适度,但意义重大:它被设计成挖出多达16英尺(5米)的地下深度,以测量从行星内部逸出的热量,但自2018年2月开始锤击以来,the鼠只设法部分掩埋了自己。
2019-10-18 05:38:02
人类科学
包括东北大学在内的一支由日本和意大利研究人员组成的团队证明了在欧洲以机械方式交付弹丸武器的历史可追溯至45,000-40,000年,比以前想象的要超过20,000年。这项研究发表在《自然生态与进化》杂志上,题为“欧洲机械输送射弹武器的最早证据”,该研究表明,掷矛器和弓箭技术使现代人类比尼安德特人捕猎更为成功,从而为他们带来了竞争优势。这一发现为理解现代人类替代尼安德特人的原因提供了重要的见识。
2019-10-01 10:23:01