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...

以光控马达和光漂白为窗口，揭示细胞骨架主动物质网络的全局收缩与局部弥散——解读原始研究“motor-driven microtubule diffusion in a photobleached dynamical coordinate system” 学术研究背景 主动物质（Active matter）系统是近年生物物理学和合成生物学领域的前沿话题。主动物质指的是由能够消耗能量并用于自身运动或产生力的“主动组分”组成的系统，例如分子马达（molecular motors）和细胞骨架（cytoskeleton）纤维等。主动物质系统广泛存在于生物体内，从单细胞到多细胞组织，甚至动物个体层面的集体行为（如鱼群协作游动）都可见主动物质系统的组织和动力学特征。 主动物质的一个显著特征，是其可以在没有...

学术背景 γδ T细胞是免疫系统中独特的亚群，其T细胞受体（TCR）由γ和δ链组成，能够识别非肽类抗原，如微生物或肿瘤细胞产生的磷酸抗原（phosphoantigens, PAg）。其中，Vγ9Vδ2 T细胞是人体循环中最主要的γδ T细胞亚群，在抗感染和抗肿瘤免疫中发挥关键作用。然而，PAg如何通过细胞膜受体激活γδ T细胞的分子机制长期未明。 Butyrophilin（BTN）家族蛋白（如BTN3A1和BTN2A1）被鉴定为PAg的传感器，但BTN受体复合物的组装方式、PAg诱导的构象变化及其与γδ TCR的相互作用机制尚不清晰。本研究旨在揭示PAg诱导的BTN复合物“由内而外”稳定化机制，阐明其如何驱动Vγ9Vδ2 TCR二聚化及T细胞激活。 论文来源 本论文由Yuwei Zhu、We...

学术背景 质子传递（proton transfer）在生物能量转换（如ATP合成）和信号传导中扮演核心角色。传统理论认为质子通过水分子链或氨基酸侧链的”跳跃机制”（hopping mechanism）实现传输，而近年来提出的”质子耦合电子转移”（PCET, proton-coupled electron transfer）假说认为电子转移可能同步参与该过程。由于生命系统具有高度手性（chirality）特征，”手性诱导自旋选择性”（CISS, chiral-induced spin selectivity）效应——即电子在手性环境中运动时会产生自旋极化（spin polarization）——可能影响这一过程。本研究以溶菌酶（lysozyme）晶体为模型，首次揭示了质子传递效率与电子自旋状态...