研究人员发现了导致冷感的蛋白质 长期未解之谜迎刃而解

研究人员发现了导致冷感的蛋白质 长期未解之谜迎刃而解 麻省大学生命科学研究所教授、新研究的资深作者、神经科学家肖恩-徐(Shawn Xu)说:"20多年前,随着一种名为TRPV1的热感应蛋白的发现,这一领域开始发现这些温度传感器。各种研究都发现了能感知高温、暖气甚至低温的蛋白质,但我们一直无法确认是什么能感知华氏60度以下的温度"。在 2019 年的一项研究中,徐的实验室的研究人员在秀丽隐杆线虫体内发现了首个冷感受体蛋白,秀丽隐杆线虫是一种身长一毫米的蠕虫,徐的实验室将其作为了解感官反应的模型系统进行研究。由于编码秀丽隐杆线虫蛋白质的基因在包括小鼠和人类在内的许多物种中都是进化保守的,这一发现为验证哺乳动物中的冷传感器提供了一个起点:一种名为 GluK2(谷氨酸离子受体 kainate 型亚基 2 的缩写)的蛋白质。在这项最新研究中,来自生命科学研究所和麻省大学文学、科学和艺术学院的研究小组在缺少GluK2基因、因而无法产生任何GluK2蛋白的小鼠身上测试了他们的假设。通过一系列测试动物对温度和其他机械刺激的行为反应的实验,研究小组发现,小鼠对高温、暖气和低温的反应正常,但对有害的寒冷却没有反应。GluK2 主要存在于大脑中的神经元上,它接收化学信号,促进神经元之间的交流。但它也在外周神经系统(大脑和脊髓之外)的感觉神经元中表达。麻省大学分子、细胞和发育生物学副教授、该研究的共同第一作者段博说:"我们现在知道,这种蛋白质在外周神经系统中发挥着完全不同的功能,它处理温度线索,而不是感知寒冷的化学信号。"虽然GluK2因其在大脑中的作用而闻名,但徐推测,这种温度感应作用可能是这种蛋白质的原始用途之一。"GluK2基因在整个进化树中都有亲缘关系,一直可以追溯到单细胞细菌。但它非常需要感知环境,也许既需要温度,也需要化学物质,"身兼麻省理工大学医学院分子和综合生理学教授的徐说。"因此,我认为温度感应可能是一种古老的功能,至少对其中一些谷氨酸受体来说是如此,随着生物进化出更复杂的神经系统,这种功能最终被采用。"除了填补温度感应难题的空白,徐认为这项新发现还可能对人类的健康和福祉产生影响。例如,接受化疗的癌症患者常常会对寒冷产生痛苦的反应。GluK2是哺乳动物体内的一种冷传感器,这一发现为更好地理解人类为何会对寒冷产生疼痛反应开辟了新的途径,甚至可能为治疗冷觉过度兴奋患者的疼痛提供了潜在的治疗靶点。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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【#不想变胖一定要吃够蛋白质#】澳大利亚一项研究证实,蛋白质摄入不足的人更容易长胖。高脂肪高碳水化合物的现代加工食品,对蛋白质具有“稀释”作用,为了弥补足够的蛋白质摄入量,人体不得不摄入更多食物。总能量摄入过量,体重超标和肥胖接踵而至。研究表明,补足蛋白质是预防肥胖的重要措施。 我们平时吃的食物蛋白质有优劣之分,优质蛋白质包括蛋、奶、禽畜肉、鱼虾等动物性蛋白质以及大豆蛋白。中国营养学会曾对常见食物进行了营养评价,选出了排在前十名的“优质蛋白质十佳食物”↓ via 生命时报的微博

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研究表明蛋白质食物来源对增强和保持肌肉至关重要 蛋白质来源比较研究最近发表在《营养学杂志》(Journal of Nutrition)上的一项新研究是首批比较作为混合膳食一部分的全蛋白食物合成代谢特性的随机对照试验之一。研究发现,尽管热量和总蛋白质含量相同,但在老年人中,含有瘦牛肉的全食物杂餐比全食物素食餐的餐后肌肉蛋白质合成率更高。事实上,研究人员观察到,与提供等量植物蛋白的全食物素食餐相比,食用含瘦牛肉的杂食餐后,肌肉蛋白质合成率要高出 47%。马斯特里赫特大学医学中心人类生物学系运动和营养生理学教授、本研究的主要研究者 Luc van Loon 博士说:"以前的研究评估了摄入分离蛋白质的影响,而本研究旨在通过了解作为典型膳食一部分的全蛋白质食物的影响来反映更真实的生活环境。鉴于随着年龄的增长,保护瘦体重以保持体力的重要性,以及人们对素食和纯素生活方式的兴趣与日俱增,这项研究对于了解蛋白质食物来源是否能同样有效地支持肌肉的维持和生长非常重要。"根据以往对摄入不同蛋白质来源进行比较的研究,研究人员计算出需要 16 名参与者才能完成研究,并检测出摄入两种膳食后肌肉蛋白质合成率的潜在差异。因此,研究人员在荷兰马斯特里赫特对 16 名健康的老年人(65-85 岁)进行了临床试验。在一个测试日,参与者吃了一顿全食物杂粮餐,其中包含 3.5 盎司作为主要蛋白质来源的瘦牛肉碎、土豆、四季豆、苹果酱(100% 苹果制成)和香草黄油。另一个测试日包括食用热量和蛋白质含量相等的全食物素食餐,其主要成分是未经加工、常食用的植物蛋白食物,如藜麦、大豆、鹰嘴豆和蚕豆。重要的是,两餐平均都含有 36 克蛋白质,这符合基于证据的刺激老年人肌肉蛋白质合成的建议(即每公斤体重 0.45 克蛋白质)。van Loon 补充说:"我们有兴趣研究进餐对老年人肌肉蛋白质合成的影响,因为与年龄有关的肌肉质量和力量损失(称为肌肉疏松症)非常重要,这是全球日益严重的公共健康问题。"研究结果和影响在两个实验日之前的两天里,所有参与者都没有进行体育运动和剧烈运动,也没有饮酒。研究人员利用在进餐后六小时内频繁采集的血液和肌肉活检样本,比较了餐后血浆氨基酸谱和肌肉蛋白质合成率。除了观察到餐后6小时内肌肉蛋白质合成率增加了47%之外,研究人员还注意到,尽管素食餐没有出现任何选择性氨基酸缺乏症,但瘦牛肉餐后血浆中的EAA浓度却高出了127%。"重要的是,参与者在食用含牛肉的杂食餐后,血浆中的亮氨酸(一种对肌肉蛋白质合成尤为重要的必需氨基酸)要高出139%,"该出版物的主要作者、理学硕士菲利普-平卡尔斯(Philippe Pinckaers)说。"这项研究说明了食物基质的潜在影响,以及含牛肉膳食和素食膳食之间氨基酸生物利用率和生物功能差异的重要性。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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新研究发现富含蛋白质的早餐能增加饱腹感和提高注意力 研究人员认为,在肥胖和与生活方式选择有关的疾病日益增多的今天,这种见解尤其有价值。这项研究对 30 名年龄在 18-30 岁之间的肥胖女性进行了为期三天的跟踪调查,在此期间,这些女性分别食用了富含蛋白质的早餐、富含碳水化合物的早餐或不吃早餐。研究人员在午餐时间测量了这些女性的饱腹感、激素水平和能量摄入量。同时还测量了她们每天摄入的总能量。在研究期间,参与者还必须完成一项认知注意力测试。结果发现,含skyr(一种酸牛奶制品)和燕麦的富含蛋白质的早餐能增加参与者的饱腹感和注意力,但与不吃早餐或吃富含碳水化合物的早餐相比,它并没有减少总体能量摄入量,该研究的作者之一、公共卫生系副教授兼博士梅特-汉森(Mette Hansen)说,"我们发现,含skyr(一种酸牛奶制品)和燕麦的富含蛋白质的早餐能增加参与者的饱腹感和注意力,但与不吃早餐或吃富含碳水化合物的早餐相比,它并没有减少总体能量摄入量。"消除肥胖的可能策略?无论是在丹麦还是在全球,超重人数都在不断增加。肥胖往往伴随着与生活方式有关的疾病,如 2 型糖尿病。以往的研究表明,吃早餐的人比不吃早餐的人的体重指数要低,而富含蛋白质的食物与热量相同的富含碳水化合物和高脂肪的食物相比,通常具有增加饱腹感的效果。因此,我们的想法是测试富含蛋白质的早餐是否是在一天中获得更大饱腹感从而减少每日卡路里摄入量的好策略。梅特-汉森(Mette Hansen)说:"然而,解决办法并不那么简单:结果证实,富含蛋白质的膳食能增加饱腹感,这对防止体重增加具有积极意义。不过,研究结果也表明,要使这种营养策略有效,仅仅吃一顿富含蛋白质的早餐是不够的。"从研究中测得的饱腹效果可以清楚地看出,用富含蛋白质的饮食替代富含碳水化合物的饮食的潜力,但有几名受试者很难吃完由skyr和燕麦组成的富含蛋白质的早餐。"耐人寻味的是,卡路里含量相同的两种不同膳食的饱腹感竟然会有如此大的差别。如果该项目中的女性可以自己选择饭菜的份量,那么她们在吃面包和果酱的当天很可能会摄入更多的食物,从而摄入更多的卡路里。"梅特-汉森解释说。研究人员认为,虽然这项研究提供了重要的见解,但也有其局限性,因为只有超重的年轻女性参与了这项研究。这项研究也是基于相对短期的观察,对于长期饮食变化如何影响健康和体重的问题还没有定论。这项研究强调了进一步研究的必要性,以了解不同类型的食物如何随着时间的推移影响健康。"我们已经从一项试验中获得了新的数据,在这项试验中,参与者要么吃高蛋白早餐,要么吃低蛋白早餐。这项试验的目的是研究不同类型的早餐如何影响身体成分以及微生物群和胆固醇水平等其他参数,"梅特-汉森说。梅特-汉森认为,这些研究的结果可能会为将来制定更有针对性的营养建议提供依据。编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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科学家用尖端人工智能揭开蛋白质的秘密 该工具由 KAUST 生物信息学研究员 Maxat Kulmanov 及其同事开发,在预测蛋白质功能方面优于现有的分析方法,甚至能够分析现有数据集中没有明确匹配的蛋白质。该模型被称为 DeepGO-SE,它利用了类似于 Chat-GPT 等生成式人工智能工具所使用的大型语言模型。然后,它根据蛋白质工作方式的一般生物学原理,利用逻辑蕴含得出关于分子功能的有意义的结论。从本质上讲,它通过构建部分世界模型(在本例中为蛋白质功能),并根据常识和推理推断出在这些世界模型中应该发生的事情,从而赋予计算机逻辑处理结果的能力。一种新的人工智能(AI)工具能对未知蛋白质的功能进行逻辑推理,有望帮助科学家揭开细胞内部的奥秘。图片来源:© 2024 KAUST; Ivan Gromicho他补充说:"这种方法有很多应用前景,"KAUST 生物本体论研究小组负责人罗伯特-霍恩多夫(Robert Hoehndorf)说,"特别是当需要对神经网络或其他机器学习模型生成的数据和假设进行推理时。"库尔曼诺夫和霍恩多夫与KAUST的斯特凡-阿罗德(Stefan Arold)以及瑞士生物信息学研究所的研究人员合作,评估了该模型破译那些在体内作用未知的蛋白质功能的能力。该工具成功地利用了一种鲜为人知的蛋白质的氨基酸序列数据及其与其他蛋白质的已知相互作用,并精确地预测了其分子功能。该模型非常精确,在一次国际功能预测工具竞赛中,DeepGO-SE 在 1600 多种算法中名列前 20 位。KAUST 团队目前正在利用这一工具研究在沙特阿拉伯沙漠极端环境中生长的植物中发现的神秘蛋白质的功能。他们希望这些发现将有助于确定生物技术应用中的新型蛋白质,并希望其他研究人员也能使用这一工具。库尔曼诺夫解释说:"DeepGO-SE分析未表征蛋白质的能力可以促进药物发现、代谢通路分析、疾病关联、蛋白质工程、筛选感兴趣的特定蛋白质等任务。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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蛋白质和纤维,哪个带来的饱腹感更足?

蛋白质和纤维,哪个带来的饱腹感更足? 吃行合一的回答 饱腹感是一系列信号,不是单一信号。 相对来说蛋白质更重要一些,蛋白质比例太低很容易造成热量摄入过多,膳食纤维不足已经是常态了 via 知乎热榜 (author: 吃行合一)

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牛津大学科学家发现早期癌症检测的关键蛋白质 确诊前7年多就可检测到 由英国癌症研究中心(Cancer Research UK)资助、牛津人口健康中心(Oxford Population Health)开展的两项研究发现,血液中的蛋白质有可能在癌症确诊前七年就提醒人们癌症的存在。研究人员确定了与19种不同癌症类型相关的618种蛋白质,其中包括在癌症确诊前至少7年采集血样的人体内发现的107种蛋白质。研究小组发现,这些蛋白质可能在癌症的最早期阶段就参与其中,从而可以预防癌症。他们认为,其中一些蛋白质可用于比目前更早地检测癌症。将来,这将有助于在更早的阶段治疗或完全预防癌症。英国癌症研究中心正在资助研究人员寻找癌症的最早征兆,这也是该中心通过研究预防癌症的长期战略的一部分。在这些研究中,研究小组使用了一种名为蛋白质组学的强大技术。蛋白质组学使科学家能够在一个时间点上分析组织样本中的大量蛋白质,了解它们之间的相互作用,并发现不同组织样本中蛋白质的重要差异。在第一项研究中,科学家们分析了英国生物库中的血液样本,这些样本来自 44000 多人,其中有 4900 多人后来被诊断出患有癌症。研究小组利用蛋白质组学分析了每人一份血液样本中的 1463 种蛋白质。他们比较了被确诊为癌症和未被确诊为癌症的人的蛋白质,寻找他们之间的重要差异,并找出哪些蛋白质与癌症风险有关。科学家们还发现了癌症确诊前三年血液中存在差异的 182 种蛋白质。在第二项研究中,科学家们研究了 30 多万个癌症病例的基因数据,深入探讨了哪些血液蛋白与癌症的发展有关,哪些可以成为新疗法的目标。科学家发现,血液中的 40 种蛋白质会影响一个人罹患 9 种不同癌症的风险。虽然改变这些蛋白质可能会增加或减少人们患癌的几率,但科学家们也发现,在某些情况下,这可能会导致意想不到的副作用。不过,研究小组强调,他们还需要做进一步的研究,以找出这些蛋白质在癌症发展中的确切作用、哪些蛋白质是最可靠的检测指标、可以开发哪些检测方法来在临床上检测这些蛋白质,以及哪些药物可以靶向这些蛋白质。牛津人口健康研究所高级营养流行病学家、第一项研究的共同第一作者凯伦-帕皮尔(Keren Papier)博士说:"为了挽救更多癌症患者的生命,我们需要更好地了解癌症早期发生了什么。来自数千名癌症患者的数据揭示了血液中的蛋白质如何影响我们的癌症风险,这确实令人兴奋。现在,我们需要深入研究这些蛋白质,看看哪些蛋白质可以可靠地用于预防。"共同第一作者约书亚-阿特金斯博士说:"我们与生俱来的基因以及由这些基因产生的蛋白质对癌症的发生和发展有着巨大的影响。感谢成千上万向英国生物库提供血液样本的人,我们正在建立一幅更全面的图景,了解基因如何在多年内影响癌症的发展。"牛津人口健康研究所高级分子流行病学家、第一篇论文的资深作者和第二篇研究报告的第一作者卡尔-史密斯-伯恩博士说:"我们已经预测了人体可能对针对特定蛋白质的药物做出的反应,包括许多潜在的副作用。在进行任何临床试验之前,我们已经掌握了一些早期迹象,知道哪些蛋白质可能会因为意外的副作用而成为我们避免使用的靶点。这项研究让我们离利用靶向药物预防癌症的目标更近了一步这曾经被认为是不可能的,但现在却更容易实现了。"牛津大学人口健康研究所高级分子流行病学家、这两项研究的资深作者露丝-特拉维斯(Ruth Travis)教授说:"要想预防癌症,我们就必须了解导致癌症早期发展的因素。这些研究非常重要,因为它们提供了许多有关多种癌症的病因和生物学特性的新线索,包括对癌症确诊前几年发生的事情的深入了解。我们现在拥有的技术可以对数千个癌症病例中的数千种蛋白质进行研究,确定哪些蛋白质在特定癌症的发展过程中起作用,哪些蛋白质可能对多种癌症类型有共同的影响"。英国癌症研究中心研究与创新执行主任 Iain Foulkes 博士说:"预防癌症意味着要注意疾病最早的预警信号。这意味着要进行深入细致的研究,找到我们应该密切关注的分子信号。这项研究的发现是向提供预防性疗法迈出的关键性的第一步,而预防性疗法是让人们过上更长、更美好的生活,远离癌症恐惧的最终途径。"编译来源:ScitechDailyDOI: 10.1038/s41467-024-48017-6DOI: 10.1038/s41467-024-46834-3 ... PC版: 手机版:

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