发布时间:2023-03-08浏览次数:179
中新网北京10月3日电 (记者 孙自法)自然界中的生命体时时刻刻都需要应对细菌、病毒等各种外部入侵,生命体的细胞为此会产生一种叫做核糖核酸的分子,它们通过转录后基因调控的过程,可以激活特定的基因,使细胞产生抗体或其他防御机制来对抗入侵者,但这一过程的实现机制,一直是困扰科学家们的谜题。
来自中国科学院的最新消息说,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心丁玮团队、朱洪涛团队与中国医学科学院北京协和医学院病原生物研究所崔胜团队合作,通过海量的实验与计算揭开了这一谜题。
中国医学科学院研究团队高小攀副研究员等制备出原核短Argonaute(Ago)蛋白在不同功能阶段的实验样品;中国科学院物理所团队尚坤博士后等通过高分辨冷冻电镜技术与自主研发的自动化结构解析策略,在数百万计的冷冻电镜蛋白质颗粒中,高效筛选并重构出与Ago蛋白系统相关的高分辨率三维蛋白结构。最终,合作团队以高分辨结构为基础结合体外功能实验,彻底揭示出原核短Ago系统在病毒入侵前后所发生的结构变化。
本项研究的原核短Ago的三维高分辨结构。中国科学院物理所 供图
由中国科学家完成的这项基础研究领域重要突破的科研成果论文,北京时间10月2日夜间在国际著名学术期刊《自然》(Nature)上线发表。该研究成果对于深入理解原核短Ago系统如何发挥功能提供了重要的结构基础,同时也最终揭示原核短Ago中降解辅酶I(即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)的激活机制以及导致细菌等生命体死亡的分子机理,将为后续对人体免疫系统的研究以及相关药物的研发提供结构基础和理论指导。
据合作团队介绍,核糖核酸诱导的转录后基因调控在生命个体抵御外源入侵的过程中起到至关重要的作用。Ago蛋白便是一种能够接受外源核酸诱导并行使防御机制对抗入侵者的功能载体。Ago蛋白存在于古菌、细菌和真核生物等生命体中,它为非编码小核糖核酸提供锚位点,达到降解靶基因或者抑制翻译的目的。
在生命体健康的情况下,Ago蛋白会以个体的形式在生命体内游弋;当检测到病毒的核酸入侵时,它们会迅速组合成功能单位,迅速分解体内的辅酶I,而辅酶I是负责传递氢离子的辅酶,参与生命体内的糖酵解、呼吸链等生命活动,它的大量消耗意味着被病毒感染的生命体会迅速走向死亡。至此,随着宿主的死去,入侵的病毒同样无法继续生存,从而不可能继续复制再去侵染其他的生命体。
本项研究的原核短Ago中辅酶I的激活机制以及导致细菌死亡的分子机理。中国科学院物理所 供图
这一破解科学谜题的研究发现,当病毒入侵发生时,原核短Ago系统功能单元单体会从入侵基因的转录组中获得引导核糖核酸片段,该引导核糖核酸片段会与原核短Ago系统结合,并进一步通过碱基配对识别与引导核糖核酸序列互补的目标脱氧核糖核酸。在此过程中,引导核糖核酸可能会从它在中间结构域中的结合位点上解离,以便引导核糖核酸与靶向脱氧核糖核酸的杂交双链的形成。
接下来,杂交双链的形成会导致原核短Ago系统的构象发生变化,并通过中间结构域形成二聚体,而在形成二聚体的过程中,一个功能单元的类托样受体白细胞介素结构域会发生翻转并与另一个功能单元的类托样受体白细胞介素相互作用,使得两个类托样受体白细胞介素结构域以头尾相接的形式组织在一起,并在作用界面上形成一个完整的降解辅酶I的活性位点。
最后,两个二聚体会进一步通过它们的类托样受体白细胞介素结构域形成一个四聚体,四聚体形式的组装体能够起到降解辅酶I的作用,而生命体内辅酶I的快速耗尽,将导致受感染个体的死亡,从而阻止了入侵病毒的进一步扩增以及对生命群体的威胁。(完)
中新网北京10月3日电 (记者 应妮)作为中国最具影响力的室内乐组合之一,上海四重奏携手青年指挥家孙一凡及上海交响乐团,2日晚现身北京国际音乐节舞台,为观众带来一场别出心裁的音乐盛宴——对作品细腻处理之余,还有张弛有度、游刃有余的炫技。
10月2日晚,上海交响乐团、上海四重奏联袂新晋指挥家孙一凡登台北京国际音乐节。图为演出现场。 北京国际音乐节供图
1983年,四位就读于上海音乐学院的青年音乐家成立了一个弦乐四重奏组合并命名“上海四重奏”,这不仅标志着中国四重奏室内乐走向国际舞台的开始,也开启了他们此后长达四十年全球的精彩音乐之旅。作为北京国际音乐节的老朋友,上海四重奏于2001年便登上了北京国际音乐节的舞台,并获得第十六届北京国际音乐节“年度艺术家”称号。2023年是上海四重奏成立40周年,在此之际再度登上北京国际音乐节的舞台,联袂青年指挥家孙一凡执棒的上海交响乐团,与北京国际音乐节一起呈现“音乐·青春·未来·态度”。
上海交响乐团作为亚洲地区历史最为悠久的交响乐团,此次由孙一凡执棒,是老牌乐团与新晋指挥的一次具有突破性的合作,彰显了北京国际音乐节助力青年艺术家发展的理念,为青年艺术家提供展示与交流的平台,让世界聆听来自中国青年音乐家的声音。
10月2日晚,上海交响乐团、上海四重奏联袂新晋指挥家孙一凡登台北京国际音乐节。图为指挥家孙一凡。 北京国际音乐节供图
首次站在北京国际音乐节的舞台上的孙一凡表示非常激动,坦言自己是抱着观摩和学习的态度来的。
继去年11月首度合作之后,第二次与孙一凡合作,上海四重奏的四位音乐家都竖起了大拇指,“不管从音乐的理解、技术的执行,还是合作的态度上,他都让我们非常放心。”
当晚,音乐家们分别呈现了爱沙尼亚作曲家阿沃·帕特的《兄弟》,标志着斯特拉文斯基新古典主义时期正式开始的《普尔钦奈拉》组曲,弦乐四重奏这一音乐形式登峰造极之作的贝多芬的《大赋格》,以及当代作品约翰·亚当斯的《绝对玩笑》,让观众在细腻的处理和张弛有度、游刃有余的炫技中,感受他们赋予经典作品无与伦比的新鲜魅力。
10月2日晚,上海交响乐团、上海四重奏联袂新晋指挥家孙一凡登台北京国际音乐节。图为演出现场。 北京国际音乐节供图
这四首看上去画风迥异、毫不相干的作品,为何会被放在同一场音乐会里?谈及这场音乐会的曲目安排时,孙一凡介绍,《绝对玩笑》的灵感源于作曲家在一次音乐会上听到了斯特拉文斯基的《普尔钦奈拉》组曲,这部组曲是斯特拉文斯基根据18世纪巴洛克时期意大利作曲家佩尔戈莱西的音乐片段而改编的,令亚当斯感到震惊的是斯特拉文斯基从200多年前的音乐中提取片段和素材,但能创作出具有自身鲜明风格的作品。这种化用手法给了亚当斯灵感。因此,他决定从最喜欢的贝多芬音乐中借用一些素材和灵感。在《绝对玩笑》里,观众能够听到贝多芬晚期弦乐四重奏,比如《大赋格》的部分片段,还有他著名的《第九交响曲》中第三乐章八度大跳等。于是,从约翰·亚当斯的《绝对玩笑》出发,延伸出了三条有关的支线,分别是斯特拉文斯基的《普尔钦奈拉》、贝多芬的晚期四重奏和阿沃·帕特,它们组成了本场音乐会的全部内容。(完)