重磅学术期刊封面论文一周盘点

《Science Translational Medicine》：细菌抗原引发自身免疫性疾病

狼疮 (Lupus) 是一种自身免疫性疾病，患者在发病过程中会对很多自身抗原产生抗体。而最早出现的自身抗体中常见的靶点是名为 Ro60 的 RNA 结合蛋白。但是为什么人体的免疫系统会靶向这一保守蛋白呢？耶鲁大学 (Yale University) 医学院的研究人员通过对狼疮患者微生物组的研究，发现在人体的共生菌中存在着人类 Ro60 蛋白的同源蛋白。这些细菌的 Ro60 蛋白能够被患者的血清和激活的 T 细胞识别。如果将这些细菌移植到无菌小鼠中，它会导致对人类 Ro60 蛋白的免疫反应和与狼疮类似的症状。这意味着共生菌中的 Ro60 蛋白由于和人类蛋白的分子相似性可能触发自身免疫反应并且推动疾病发生。这一发现表明共生菌中同源蛋白造成的免疫交叉反应可能是包括狼疮在内的一系列自身免疫性疾病的诱因，而靶向特定共生菌可能是治疗自身免疫性疾病的新方向。

Commensal orthologs of the human autoantigen Ro60 as triggers of autoimmunity in lupus

http://stm.sciencemag.org/content/10/434/eaan2306

《Science Signaling》：棕榈酰化和痛觉的关系

慢性疼痛的产生与炎症和感觉神经元的神经突触活性相关。中山大学中山医学院的信文君教授带领的研究团队利用化疗药物奥沙利铂 (oxaliplatin) 模拟的大鼠神经痛模型，发现奥沙利铂能够促进背根神经节 (dorsal root ganglia, DRG) 神经元中δ- 连环蛋白 (δ-catenin) 的棕榈酰化。而δ- 连环蛋白的棕榈酰化会导致δ- 连环蛋白和 NaV1.6 钠离子通道与名为 KIF3A 的驱动蛋白 (kinesin) 一起形成复合体。这会增加钠离子通道从细胞质向细胞膜的运输。抑制棕榈酰基转移酶 (palmitoyl acyltransferase) 的活性或者用 shRNA 降低连环蛋白的水平都可以防止感觉神经元表面 NaV1.6 钠离子通道水平的上升和大鼠对痛觉的敏感。这项研究揭示了治疗慢性神经性疼痛患者的潜在靶点。

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Palmitoylation of δ-catenin promotes kinesin-mediated membrane trafficking of Nav1.6 in sensory neurons to promote neuropathic pain

http://stke.sciencemag.org/content/11/523/eaar4394

《自然》：洞穴鱼 - 糖尿病研究的最新模型

在水底洞穴中生存的动物需要面对不定期出现食物缺乏的挑战，因此它们体内的新陈代谢机制也出现了相应的进化。哈佛大学 (Harvard University) 医学院的研究人员对穴居的丽脂鲤 (Astyanax mexicanus) 的研究发现，它们在胰岛素受体中携带一种突变可以让它们对胰岛素产生抗性。这会导致这些穴居鱼出现高血糖，并且体重比在河里生存的同类更高。更高的体重可能是应对不定期食物缺乏的一种策略。在人类中，同样的胰岛素受体基因突变会导致严重胰岛素抗性和寿命下降。但是这种穴居鱼的寿命与在水面生存的同类没有差别。在这些血糖水平升高的穴居鱼体内也没有发现通常与糖尿病风险相关的蛋白糖化现象。这意味着这些穴居鱼可能进化出了其它补偿机制来避免高血糖造成的负面影响。这项研究表明，这种穴居鱼可能成为糖尿病研究的最新模型，用于发掘对抗高血糖负面影响的生理机制。

Insulin resistance in cavefish as an adaptation to a nutrient-limited environment

https://www.nature.com/articles/nature26136

《PNAS》：让冷冻电镜为小分子量蛋白成像的新技术

冷冻电镜 (cryo-EM) 技术让科学家们可以在原子水平观察大型蛋白和核苷酸复合体的结构，但是这项技术很难被用于分子量小于 50kDa 的蛋白。这意味着细胞中典型大小的蛋白都无法被冷冻电镜技术观察。加州大学洛杉矶分校 (University of California, Los Angeles) 的研究人员开发出一种能够自组装的骨架系统(scaffolding system)。这个骨架系统能够通过与小分子量蛋白结合，将 12 个拷贝的小蛋白以对称和固定的构象呈现在骨架上，从而让这些蛋白能够被冷冻电镜成像。研究人员成功利用这一骨架系统使用冷冻电镜以接近原子水平的分辨率对一个分子量只有 17kDa 的小蛋白进行成像。这项研究表明使用这一骨架系统可以扩展冷冻电镜的使用范围，使它们能够对细胞内典型大小的蛋白进行成像。

Near-atomic cryo-EM imaging of a small protein displayed on a designed scaffolding system

http://www.pnas.org/content/115/13/3362?iss=13

文章来源：生物360