nanochip 2007-08-20 12:10
自然杂志精选(070816)
封面故事：根据结构预测未知酶功能的新方法
如果一种新发现的蛋白与已知的酶相似时，经常有可能来推断其功能，否则，结构—功能关系是非常难以判断的。现在，Johannes Hermann等人利用一种变通的分子对接方法（一种用来寻找潜在药物的计算机辅助的模拟方法），设计出一种根据结构来预测某种具有未知活性的酶的功能的方法。试验用的酶是Tm0936，来自极端喜热的Thermotoga maritima。对接实验预测，它将使5-methylthioadenosine和S-adenosylhomocysteine去胺化；这一点已在化学上，并从与一个反应产物相结合的该蛋白的X射线晶体结构得到了证实。这种酶没有与已知的腺苷胺化酶相似的明显序列，甚至它所参与的通道似乎也是新颖的。
云母可能是造成圣·安德烈斯断层高速“蠕动”的原因
沿圣·安德烈斯断层某些区段的高速“蠕动”，曾被认为是由与蛇纹化岩石相关的较低的断层强度造成的。这种观点是有问题的，因为蛇纹矿的摩擦强度被认为太大，无法满足断层强度的限制条件。现在，Diane Moore和Michael Rymer报告，云母（软的硅酸镁矿物质，我们比较熟悉其纯净形式，即滑石粉）可能是该断层“高蠕”动速度背后的原因。他们在“圣·安德烈斯断层深度观测项目”（SAFOD）主洞2005年钻探期间所收集的蛇纹岩样品中发现了云母。
癌症与衰老的关系
癌细胞的恒久生命与导致人死亡的衰老过程看起来似乎是相对立的。但令人吃惊的是，癌细胞和衰老过程的生物学基础却是相合的。基因组不稳定、端粒功能和自噬作用等在关于癌症和衰老的论文中都能见到。研究人员已经在肿瘤发生与细胞衰老之间发现了联系。线粒体代谢对这两个现象来说都是中心内容。Finkel等人从历史角度向我们介绍了癌症和衰老的共同生物学基础：从第一次意识到人类癌细胞——HeLa细胞在培养中有可能继续分裂，一直谈到系统生物学方法的问世。
薛定谔猫及其应用
薛定谔猫思想实验说明这样一个思想：量子物理允许原子保持在超级位置状态。这种猫被想象处于一个盒子中，里 面还有一个放射性原子，该原子被设计用来在其衰变时释放一种毒素。在“经典”世界中，猫要么是死的，要么是活的；但在由关闭的“盒子”构成的量子世界中，猫可以同时是死的和活的。自由传播的光的一个“猫”状态被定义为由完全分开的准经典状态构成的一个量子超级位置,这种状态对于量子信息处理及在验证量子理论的实验中可能有用。最近的实验成功地生成了可见光薛定谔“小猫”——太小而无法实用。
近地表臭氧对植被的影响
植物和土壤目前正在通过储存大约1/4由人类排放的二氧化碳来减缓全球变暖，但这种减缓效应可能会因为近地表臭氧的进一步增加而被葬送。与高空中的臭氧（阻挡有害的紫外线）不同的是，低空臭氧损害植物，降低它们吸收二氧化碳的能力，加快全球变暖。当前的气候模型一般包括低空臭氧（一种弱温室气体）的地球变暖效应，但并不直接考虑其对植被的影响。一项新的研究表明，人们所预测的由于工业排放所造成的臭氧浓度增加，将显著降低植物生产力。
Lkb1突变与肺癌发病
Lkb1肿瘤抑制基因所发生的突变见于Peutz Jeghers综合征患者，这些患者癌症发病率增加。现在，Lkb1突变已在非小细胞肺癌的鳞状肿瘤亚型中被发现。在一个Lkb1缺失与K-Ras突变相结合的肺癌小鼠模型中，出现了比只有K-Ras突变时更有侵略性的肿瘤，这些肿瘤经常被划分为鳞状大细胞肿瘤。所以，Lkb1缺失调控肺癌分化，而 Lkb1缺失还可能是预测疾病发展和扩散的一个有用的标记。
产生Andrimid的生物合成通道
Andrimid是一种相对较“新”的抗生素，从几种不同类型的细菌中分离出来，通过阻断细菌脂肪酸生物合成中的第一步来发挥作用。主要是由于这种新颖的作用方式，它对于能够抵抗多种药物的病原体具有活性。现在，产生Andrimid的生物合成通道已经被确定，从而为获取具有治疗潜力的新的一类 Andrimid衍生物提供了一条途径。对迄今已经测序的微生物基因组所进行的数据挖掘工作，发现了转谷氨酰胺酶类的酶AdmF的同源物，这种酶是 Andrimid生物合成通道的关键成分，埋在很多孤立生物合成基因簇内，其天然产物尚未被识别出来。看来，这种类型的化合物是普遍存在的，更多“新”抗生素在等待我们去发现。
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