一、研究背景与科学意义 常染色体显性多囊肾病（Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease, ADPKD）是一种常见的单基因遗传性肾病，影响全球数以百万计的人口。ADPKD主要由肾多囊蛋白家族（尤其是PKD1和PKD2基因）编码的通道亚基变异所致，这些蛋白在肾集合管上皮细胞的初级纤毛（primary cilia）中起着关键的离子通道作用。 长期以来，虽然ADPKD作为“通道病”（channelopathy）和“纤毛病”（ciliopathy）已被学界所认同，但大多数致病基因变异如何具体影响多囊蛋白（polycystins）结构和功能，特别是对离子通道的装配、门控（gating）以及定位于细胞初级纤毛中的交通过程，尚缺乏详细的机制解释。目前针对ADP...

蛋白激酶A致库欣综合征常见突变L205R的分子动态学与变构网络调控机制新解 —— 解读PNAS最新原始研究 一、研究背景及科学问题 蛋白激酶A（Protein Kinase A, PKA）是细胞内重要的信号转导分子，其通过调控磷酸化作用，介导炎症、凋亡、细胞增殖与分化等多种基本生命活动。PKA由调节亚基（R）和催化亚基（C）组成，形成非活性复合体（R2C2），在细胞内以沉默状态存在。激活时，G蛋白偶联受体信号可促进环磷酸腺苷（cAMP）升高，cAMP与R亚基结合，使R与C解离，C亚基释放，进而发挥蛋白磷酸化功能。PKA异常活化会导致多种内分泌相关疾病，例如库欣综合征（Cushing’s Syndrome, CS）和Carney Complex等。 在库欣综合征发病机制中，编码PKA催化亚基α...

植物基因组跨物种建模的里程碑：PlantCaduceus DNA语言模型的创建与突破性应用 一、学术背景与研究动因 在过去二十年里，伴随高通量测序技术的飞速发展，超过1000种植物基因组已经发表，预计未来这一数字还将持续激增。然而，对这些庞大基因组的功能元素进行注释、理解它们在转录和翻译层面的表达调控，以及分析不同遗传变异对于生物个体适应性和性状的影响，一直是植物基因组学乃至作物改良领域中亟需突破的“瓶颈”问题。 相较于动物和人类，植物基因组拥有更复杂的结构，表现为基因组大小巨大、重复序列比例极高、物种间多样性极强，甚至同属同种内部亦具有极大变异。因此，基于单一物种构建的深度学习（deep learning，DL）模型，往往只在特定物种内表现良好，难以跨物种泛化。这极大限制了新测序植物（尤其...

解锁神经递质释放调控新机制：Munc13-1新型自抑制结构及其钙调节作用研究综述 一、学术背景与研究缘起 神经元间信号传递依托于化学突触，突触前神经末梢的神经递质通过囊泡外排（突触胞吐，synaptic exocytosis）精准释放，而突触活动区（active zone，AZ）则为这一过程的分子基础平台。突触活动区的蛋白复合体不仅决定囊泡的对接、起始、融合以及递质释放的准确性，也在神经可塑性等高级神经功能中扮演核心角色。 在众多调控突触外排的分子中，Munc13家族蛋白（Munc13s）被认为几乎参与了外排全程的多步调控，承担了囊泡对接、预融合（priming）以及最终融合等多项关键任务。特别是在哺乳动物脑组织中，Munc13-1作为主要表达的亚型，不仅维持突触传递的基本功能，还调控如短时...

利用仿真推断加速单分子结构识别 ——《amortized template matching of molecular conformations from cryoelectron microscopy images using simulation-based inference》研究新闻报告 研究背景与意义 在分子生物学和结构生物学领域，理解生物大分子如何通过不同构象（conformation）的转变来执行其功能，是揭示生命过程机制的核心目标。众所周知，蛋白质、核酸等生物大分子具有高度的柔性，它们在细胞中不断地于各种构象之间重组，而这些不同的构象往往与分子的生物学功能直接相关。因此，实验上全面刻画分子体系的“构象分布（conformational ensemble）”和结构动力学，成为...