以下文章来源于北京生物结构前沿研究中心 ，作者谭佳鑫
上周发布了哪些“结构”文章？又取得了哪些科研进展？
结构速递栏目以每周“结构”相关领域刊文为主题，梳理一周结构发文大事记，“结构速递”为您传递最新、最快、最权威的结构资讯。
2023.7.17~2023.7.23
CNS刊登文章
01
Nature
2023/7/19
1.“Mega-scale experimental analysis of protein folding stability in biology and design”
DNA测序和机器学习的进步正在以巨大的规模揭示蛋白质序列和结构方面的信息。然而，蛋白质折叠过程中的能量学驱动在这些结构中是不可见的，仍然大部分未知。折叠的隐藏热力学特性可能导致疾病，塑造蛋白质进化，并指导蛋白质工程等过程，因此需要新的方法来揭示每个序列和结构的热力学特性。
来自美国西北大学范伯格医学院的Gabriel J. Rocklin课题组提出了cDNA显示蛋白质酶解法，这是一种可以在一周内测量高达900,000个蛋白质结构域的热力学折叠稳定性的方法。总共进行了180万次测量，研究者筛选出了大约77,600个高质量的折叠稳定性数据，覆盖了所有单个氨基酸变体和选择性的双突变体，涵盖了331个天然蛋白质和148个全新设计的蛋白质结构域，长度在40到72个氨基酸之间。利用这个广泛的数据集，研究者量化了(1)影响氨基酸适应性的环境因素，(2)蛋白质位点之间的热力学相互作用（包括意想不到的相互作用），以及(3)进化氨基酸使用和蛋白质折叠稳定性之间的全局差异。研究人员还研究了该方法如何能够识别设计蛋白质中的稳定性决定因素，并评估设计方法。cDNA显示蛋白质酶解法快速、准确且具有独特的可扩展性，有望揭示氨基酸序列如何编码折叠稳定性的定量规律。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06328-6
2023/7/19
2.“Diverse modes of H3K36me3-guided nucleosomal deacetylation by Rpd3S”
依赖上下游修饰的动态组蛋白修饰是基因调控的关键表观遗传机制。Rpd3小(Small)复合物（Rpd3S）识别组蛋白H3赖氨酸36位的三甲基化（H3K36me3），并在转录区域的多个位点对组蛋白H3和H4进行去乙酰化。
来自清华大学/北京生物结构前沿研究中心李海涛和闫创业课题组、上海交通大学李兵课题组合作解析了酿酒酵母Rpd3S在游离态和结合H3K36me3核小体的状态下的冷冻电镜结构。研究者证明了Rpd3S的独特架构，其中两个Eaf3-Rco1异二聚体与Rpd3和Sin3不对称地组装形成催化核心复合物。Eaf3、Sin3和Rco1通过对两个H3K36me3标记、核小体DNA和连接DNA的多价识别，将Rpd3的催化中心定位在组蛋白H4 N-末端尾巴旁边进行去乙酰化。在另一种催化模式中，Rco1和Eaf3对未甲基化的组蛋白H3第四位赖氨酸和H3K36me3进行组合读取，引导组蛋白H3特异性去乙酰化，但组蛋白H3乙酰化的第9位赖氨酸除外。综上所述，本工作阐明了Rpd3S通过动态多价的核小体结合和甲基化引导的去乙酰化的多种模式，并凸显了在转录及其他过程中通过精心设计的多亚基酶机制进行表观遗传调控的精致复杂性。
原文链接
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06349-1
02
Cell
2023/7/21
“Mechanism of orphan subunit recognition during assembly quality control”
细胞内含有大量由多个亚基组装而成的分子机器。亚基产生的不平衡和组装失败导致产生孤儿亚基，这些孤儿亚基的清除途径研究的还不清楚。
在这项研究中，来自英国MRC分子生物学实验室的Ramanujan S. Hegde课题组确定了细胞质分子伴侣蛋白CCT的孤儿亚基是如何被识别的。几个未组装的CCT亚基通过使用ZNRD2作为适配体来招募E3泛素连接酶HERC2。这两种因子是CCT孤儿亚基在细胞内降解所必需的，足以使CCT亚基被纯化的因子泛素化，并且对于细胞健康状态的最佳维持是必需的。结构域映射和结构预测确定了最小HERC2-ZNRD2-CCT模块的分子特征。这个结构模型的关键要素在细胞中使用点突变验证，表明ZNRD2如何有选择地识别多个被孤立的CCT亚单位而不与组装的CCT互动。该结构模型的关键元素在细胞中使用点突变进行了验证，显示了为什么ZNRD2选择性识别多个孤立的CCT亚基，而不涉及组装的CCT。本研究发现揭示了CCT组装过程中的失败是如何监测的，并为孤儿亚基(细胞中质量控制底物的最大来源)的分子识别提供了一个范例。
原文链接
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00694-3
Science
本周无
2023.7.17~2023.7.23
子刊刊登文章
01
Molecular Cell
7.20
1.“Structures of dengue virus RNA replicase complexes”
7.20
2.“UBR5 forms ligand-dependent complexes on chromatin to regulate nuclear hormone receptor stability”
02
Nature Structural & Molecular Biology
7.17
1.“Mechanistic and evolutionary insights into a type V-M CRISPR–Cas effector enzyme”
7.17
2.“Structural basis of sequence-specific cytosine deamination by double-stranded DNA deaminase toxin DddA”
7.23
3.“Molecular basis for selective uptake and elimination of organic anions in the kidney by OAT1”
7.24
4.“An intermediate state allows influenza polymerase to switch smoothly between transcription and replication cycles”
03
Nature Communications
7.17
1.“Molecular basis of β-lactam antibiotic resistance of ESKAPE bacterium E. faecium Penicillin Binding Protein PBP5”
7.17
2.“Epigenetic mechanisms to propagate histone acetylation by p300/CBP”
7.18
3.“Conformational trajectory of allosteric gating of the human cone photoreceptor cyclic nucleotide-gated channel”
7.18
4. “Conformational restriction shapes the inhibition of a multidrug efflux adaptor protein”
7.18
5.“Cryo-EM structure and polymorphic maturation of a viral transduction enhancing amyloid fibril”
7.18
6.“Structures of p53/BCL-2 complex suggest a mechanism for p53 to antagonize BCL-2 activity”
7.19
7. “Architecture of the human G-protein-methylmalonyl-CoA mutase nanoassembly for B12 delivery and repair”
7.19
8.“Targeting an allosteric site in dynamin-related protein 1 to inhibit Fis1-mediated mitochondrial dysfunction”
7.19
9.“GPCRome-wide analysis of G-protein-coupling diversity using a computational biology approach”
7.19
10.“Crystal structures of herbicide-detoxifying esterase reveal a lid loop affecting substrate binding and activity”
7.20
11.“Structures of channelrhodopsin paralogs in peptidiscs explain their contrasting K+ and Na+ selectivities”
7.20
12.“Antiviral HIV-1 SERINC restriction factors disrupt virus membrane asymmetry”
7.20
13. “Structural basis of the T4 bacteriophage primosome assembly and primer synthesis”
7.21
14.“Structural basis for receptor binding and broader interspecies receptor recognition of currently circulating Omicron sub-variants”
04
Science Advances
7.19
“Activation mechanism of a short argonaute-TIR prokaryotic immune system”
Cell Research
本周无
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