科学家们正在制造实验室培养的脂肪 以混入植物性肉类中

科学家们正在制造实验室培养的脂肪以混入植物性肉类中根据《大西洋》杂志刊登的一篇新文章，在植物性培根（通常被称为假培根，因为它实际上不是由肉制成的）中加入实验室培植的脂肪，是目前正在向无肉食品转变的行业的一个救星。根据文章的作者YasminTayag的说法，这种培根和真正的东西一样好。植物性培根不仅像你所期望的那样脆，而且还有一种"令人满意的嚼劲"，这种嚼劲是由实验室培育的脂肪编织而成的。Tayag尝试的培根条是由生物技术初创公司MissionBarns创造的，该公司在生物反应器中培育的猪肉脂肪后创造了植物基培根。培根以其松脆而有嚼劲的质地而闻名，这是许多植物性选择所不能提供的。事实证明，动物脂肪是许多行业的关键项目，包括它如何帮助烹饪食物。基于植物的选择虽然有用，但并不总是能提供与基于肉类的替代品一样的保真度。这就是为什么能够生产实验室培植的脂肪可以从字面上永远改变市场的这一部分。当然，将实验室生产的脂肪滴入植物性肉类并不能解决围绕这部分行业的所有问题。事实上，它并没有解决这些植物性食品所提供的营养价值不足的问题。例如，真正的肉类含有丰富的蛋白质，而植物性食品则缺少大量所需的蛋白质。还有一个事实是，实验室培育的脂肪并不便宜。因此，将其放入每一种植物性肉类中是不可行的，特别是如果你想降低价格。但是，随着该行业慢慢寻找在实验室中制造肉类的方法，甚至包括制造3D打印的牛排，有实验室培育的脂肪来帮助这个过程，至少可以让创新者思考新的方法来推动植物性肉类的发展。不幸的是，我们真正能做的是等待和观察这种发展的方向，以及它是否被证明是值得的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347053.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347053.htm

科学家揭开关键癌症蛋白质的秘密结构

科学家揭开关键癌症蛋白质的秘密结构俄亥俄州立大学的科学家们利用先进的研究技术检测了一种因危险突变而与人类癌症关系密切的蛋白质的隐藏区域，从而为该蛋白质的研究注入了新的活力。这项研究确定了受有害基因改变影响的区域。Ras蛋白家族是启动多种细胞生长、分裂和分化的酶，其基因已被确定为人类最常发生突变的癌症相关基因。这项研究的对象K-Ras蛋白与75%的Ras相关癌症有关。研究人员首次发现了这种蛋白质结构的一部分，而这部分结构以前是标准实验室工具无法观察到的，研究人员揭示了与这种蛋白质突变有关的特征和相互作用，这种突变使细胞处于永久分裂状态--这是一种典型的癌症特征。研究的资深作者、俄亥俄研究学者、俄亥俄州立大学化学与生物化学教授拉斐尔-布吕施韦勒（RafaelBrüschweiler）说："我们知道这些突变是一个重大问题：它们会导致死亡。我们知道，结构生物学能为了解这些突变的机制提供独特的见解，并能促进寻找潜在的治疗方法。""我们现在对这种蛋白质的作用有了更全面的了解，这意味着我们可以开始考虑如何在它变异后中和它。从这个意义上说，信息就是力量，现在这些信息已经公开，我们和其他研究人员可以利用这些信息开始假设。"这项研究最近发表在《自然-结构与分子生物学》（NatureStructural&MolecularBiology）杂志上。研究方法和结果尽管已有关于K-Ras及其与细胞健康相关分子的关键功能关系的知识，但这种蛋白质一直被认为是"不可药用的"，因为它的构型-无论是正常形式还是突变形式都隐藏了其结构中最有希望成为治疗靶点的位点。设计这类药物时需要精确，因为以错误的方式干扰蛋白质可能比突变导致的疾病造成更大的伤害。"K-Ras是癌症研究的圣杯--可能是全世界研究最多的生物分子之一，因为它在许多癌症中发挥着关键作用，"Brüschweiler说。"但这也是一个巨大的挑战。"2019年，Brüschweiler及其同事报告了一种技术，这种技术能够观察到移动速度太慢、标准核磁共振（NMR）光谱无法检测到的蛋白质。一年后，研究小组决定开始将这些发现应用于寻找K-Ras的秘密藏身之处。标准核磁共振可以跟踪快速作用的蛋白质，但在较长的运动和相互作用时间尺度上会遇到困难，而用于确定蛋白质结构的X射线晶体学在运动较少和时间较长的情况下效果更好。Brüschweiler及其同事考虑到了K-Ras的动态特性及其与活性配体（GTP）的相互作用，首先检测到了来自隐藏区域的微弱信号，然后优化核磁共振实验以加强这些信号。这项研究揭示了K-Ras结构中的两个"开关"区域--有趣的是，这两个区域都位于发生最危险突变的蛋白质环附近，这在以前是不可见的。研究小组还确定了蛋白质"骨架"的复杂结构动力学行为，它放大了开关附近的其他特征。Brüschweiler说，骨架对了解蛋白质的结构特性至关重要--从骨架出发，鉴定氨基酸侧链"相对简单"。这些实验还进一步明确了正常蛋白质与其变异形式的区别：在正常情况下，K-Ras与两个伙伴分子中的第一个分子结合时活性更高，并能保持对多种细胞功能的适当控制，包括恢复到非活性状态。如果发生突变，K-Ras就会停留在活跃期，永远不会休息。"我们需要活跃的细胞，但在某些时候，它们必须停下来。否则，就像在汽车上永远不要把脚从油门上移开--在某些时候，你需要把脚从油门上移开，因为车速太快了，"他说。"这就是基本问题所在，这些突变会诱导细胞不停地活动。"有了突变相关开关区域的特征，研究人员就有了新的药物靶点，可以在不妨碍K-Ras基本细胞功能的情况下抑制突变。Brüschweiler说："开关和开关相互作用的相关区域是新的候选目标，我们现在可以对它们进行前所未有的详细监测。这可能不会在一夜之间改变世界，但这是有可能影响人类健康的基本新知识。"Brüschweiler对下一步工作有自己的想法，比如描述现有药物如何与蛋白质相互作用。他的团队和其他人未来的工作将得到一台磁场为1.2千兆赫的新型NMR仪器的支持，这将是美国最强大的NMR仪器，该仪器刚刚运抵俄亥俄州立大学，Brüschweiler是俄亥俄州立大学国家网关超高场NMR中心的首席研究员。该中心于2019年获得了美国国家科学基金会1760万美元的资助，该基金会也为这项新研究提供了支持。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395097.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395097.htm

科学家发现治疗吃完大蒜口臭的简单新方法

科学家发现治疗吃完大蒜口臭的简单新方法一项在实验室中进行的新研究表明，全脂牛奶、原味酸奶几乎可以阻止所有导致大蒜刺鼻气味的挥发性化合物散逸到空气中。研究人员测试了酸奶的大蒜除臭能力，以及酸奶中水、脂肪和蛋白质的单个成分，观察它们各自是如何抵御臭味的。结果显示，脂肪和蛋白质都能有效捕捉大蒜气味，因此科学家们建议，有朝一日可以专门配制高蛋白食品来对付大蒜口臭。高蛋白食品的潜力该研究的资深作者、俄亥俄州立大学食品科学与技术系教授SherylBarringer说："高蛋白现在是一个非常热门的话题--一般来说，人们都想吃更多的蛋白质。"她说："一个意想不到的副作用可能是，高蛋白配方除了营养声称外，还可以作为口气除臭剂进行宣传。我对蛋白质的功效更感兴趣，因为建议消费者吃高脂肪食物是不会有好结果的"。这项研究最近发表在《分子》杂志上。过去的发现和实验方法巴林格过去曾发现过一些能消除大蒜口气的食物，其中包括苹果、薄荷、莴苣和牛奶，这分别归功于它们的酶和脂肪，它们能祛除导致大蒜持久气味的硫基化合物。巴林格和第一作者曼普里特-考尔（ManpreetKaur）是巴林格实验室的一名博士生，在听到酸奶可能具有除臭效果的猜测后，他们决定对其进行验证。在每个处理实验中，研究人员都将等量的生大蒜放入玻璃瓶中，并确认所释放的硫基挥发物的浓度可以被人的鼻子检测到。他们使用质谱仪测量了每次处理前后气态挥发性分子的含量。结果表明，仅酸奶就能减少99%产生主要气味的生蒜挥发性物质。如果分别加入酸奶中的脂肪、水和蛋白质成分，它们对生蒜也有除臭作用，但脂肪和蛋白质的除臭效果优于水。就脂肪而言，黄油脂肪含量越高，除臭效果越好。所研究的蛋白质包括不同形式的乳清蛋白、酪蛋白和牛奶蛋白，它们都能有效地为大蒜除臭，这可能是因为它们能在挥发性分子散发到空气中之前将其捕获。酪蛋白胶束-乳清蛋白复合物的效果最好。蛋白质和pH值的作用"我们知道蛋白质会结合味道--很多时候这被认为是一种负面影响，尤其是在高蛋白食物味道较淡的情况下。在这种情况下，它可能是一种积极因素，"巴林杰说。其他实验还包括改变酸奶的pH值，使其酸性降低--从4.4pH到7pH--这降低了酸奶对大蒜的除臭效果。另一方面，改变水的pH值对水的除臭效果没有任何影响。"这告诉我，这又回到了那些蛋白质上，因为当你改变pH值时，蛋白质的构型和它们的结合能力就会改变。也就是说，我们肯定应该研究这些蛋白质，这可能也取决于蛋白质，因为不同的蛋白质对pH值的反应不同。因此，当我们研究其他蛋白质的大蒜除臭效果时，这可能是一件很重要的事情。"进一步研究巴林杰和考尔还测试了酸奶及其单独成分对油炸大蒜的除臭效果，在这一过程中，他们发现，用油煎大蒜能显著减少大蒜中大部分导致臭味的挥发性化合物。研究人员推测，与生大蒜相比，酸奶及其单独成分中和炒蒜挥发性化合物的比例较低，这可能是因为要捕捉的挥发性物质比生蒜瓣中的少。这些发现为今后的研究打下了良好的基础，今后的研究将分析可能配制成完美的减少大蒜口气产品的各种蛋白质，并试图验证酸奶抑制人们实际大蒜口气的能力。与此同时，巴林杰预测，希腊酸奶的蛋白质含量高于研究中使用的全脂纯酸奶，可能对去除大蒜口臭特别有效。她说，果味酸奶也可能有效，但无论使用什么酸奶来除臭，都必须在摄入生大蒜后尽快饮用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388789.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388789.htm

哈佛大学科学家发现了一种此前未知的细胞分解蛋白质的方式

哈佛大学科学家发现了一种此前未知的细胞分解蛋白质的方式在一次跨部门合作中，哈佛大学医学院的研究人员发现了一种名为midnolin的蛋白质，它在降解许多短寿命核蛋白的过程中发挥着关键作用。研究表明，midnolin是通过直接抓住蛋白质并将其拉入细胞废物处理系统--蛋白酶体，并将其破坏。科学家发现了一种细胞降解不需要的蛋白质的新方法，这些蛋白质会影响重要的神经、免疫和发育基因。这一发现可能有助于治疗由细胞中蛋白质失衡引起的疾病。研究结果最近发表在《科学》杂志上。共同第一作者、哈佛医学院神经生物学研究员XinGu说："这些特殊的短寿命蛋白质已经为人所知40多年了，但没有人确定它们究竟是如何降解的。"由于在这一过程中被分解的蛋白质会调节与大脑、免疫系统和发育有关的重要功能基因，科学家们最终可能会将这一过程作为控制蛋白质水平的目标，从而改变这些功能并纠正任何功能障碍。"我们发现的机制非常简单，而且相当优雅，"共同第一作者、HMS遗传学博士候选人ChristopherNardone补充说。"这是一项基础科学发现，但对未来有很多影响。"众所周知，细胞可以通过用一种叫做泛素的小分子标记蛋白质来分解蛋白质。标签会告诉蛋白酶体不再需要这些蛋白质，从而将其破坏。已故的弗雷德-戈德堡（FredGoldberg）在哈佛医学院完成了这一过程的大部分开创性研究。然而，有时蛋白酶体分解蛋白质时不需要泛素标签的帮助，这让研究人员怀疑存在另一种不依赖泛素的蛋白质降解机制。Nardone说："文献中有零星证据表明，蛋白酶体能以某种方式直接降解无标记的蛋白质，但没有人明白这是如何发生的。"有一类蛋白质似乎是通过另一种机制降解的，那就是刺激诱导转录因子：这些蛋白质在细胞受到刺激后迅速生成，并进入细胞核打开基因，然后迅速被破坏。Gu说："一开始，让我印象深刻的是，这些蛋白质极不稳定，它们的半衰期很短--一旦产生，它们就会发挥功能，之后很快就会被降解。"哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所内森-马什-普西（NathanMarshPusey）神经生物学教授迈克尔-格林伯格（MichaelGreenberg）与哈佛医学院和布里格姆妇女医院格雷戈尔-孟德尔（GregorMendel）遗传学和医学教授斯蒂芬-埃利奇（StephenElledge）是这篇论文的共同第一作者。从少数到数百为了研究这一机制，研究小组从两个熟悉的转录因子入手：格林伯格实验室对Fos和EGR1进行了广泛研究，前者在学习和记忆中发挥作用，后者则参与细胞分裂和存活。研究人员利用埃利奇实验室开发的复杂蛋白质和基因分析方法，锁定了midnolin这种有助于分解这两种转录因子的蛋白质。后续实验发现，除了Fos和EGR1，midnolin还可能参与分解细胞核中的数百种其他转录因子。Gu和Nardone回忆说，他们对自己的研究结果感到震惊和怀疑。为了证实他们的发现，他们决定要弄清楚midnolin究竟是如何靶向和降解如此多不同的蛋白质的。Nardone说："当我们确定了所有这些蛋白质之后，关于midnolin机制究竟是如何工作的还有许多令人费解的问题。"借助一种名为AlphaFold的机器学习工具（可预测蛋白质结构），再加上一系列实验室实验的结果，研究小组得以充实这一机制的细节。他们发现，midnolin有一个"捕捉结构域"--该蛋白质的一个区域可以捕捉其他蛋白质，并将它们直接送入蛋白酶体，在蛋白酶体中被分解。这个"捕捉结构域"由两个独立的区域组成，这两个区域通过氨基酸连接在一起（就像一根绳子上的手套），能抓住蛋白质中一个相对非结构化的区域，从而使midnolin能够捕捉多种不同类型的蛋白质。值得注意的是像Fos这样的蛋白质负责开启基因，促使大脑中的神经元根据刺激进行接线和重新接线。IRF4等其他蛋白质通过确保细胞能够制造功能性B细胞和T细胞，激活支持免疫系统的基因。埃利奇说："这项研究最令人兴奋的地方在于，我们现在了解了一种不依赖泛素化的降解蛋白质的新的通用机制。"诱人的转化潜力在短期内，研究人员希望更深入地研究他们发现的机制。他们正计划进行结构研究，以更好地了解midnolin如何捕获和降解蛋白质的细节。他们还在制造缺乏midnolin的小鼠，以了解这种蛋白质在不同细胞和发育阶段的作用。科学家们说，他们的发现具有诱人的转化潜力。它可能提供一种途径，研究人员可以利用它来控制转录因子的水平，从而调节基因表达，进而调节体内的相关过程。格林伯格说："蛋白质降解是一个关键过程，它的失调是许多失调和疾病的基础，包括某些神经和精神疾病，以及一些癌症。"例如，当细胞中Fos等转录因子过多或过少时，可能会出现学习和记忆问题。在多发性骨髓瘤中，癌细胞会对免疫蛋白IRF4上瘾，因此它的存在会助长这种疾病。研究人员尤其感兴趣的是，找出哪些疾病可能是开发通过mindolin-蛋白酶体途径发挥作用的疗法的理想候选者。Gu说："我们正在积极探索的一个领域是如何调整该机制的特异性，以便它能特异性地降解感兴趣的蛋白质。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379781.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379781.htm

科学家用新的无细胞蛋白质结晶方法推进结构生物学的发展

科学家用新的无细胞蛋白质结晶方法推进结构生物学的发展东京理工大学开发了一种新的无细胞蛋白质结晶（CFPC）方法，包括直接的蛋白质结晶，是结构生物学领域的一个重大进步。这项技术将使我们能够分析用传统方法无法研究的不稳定的蛋白质。分析这些将增加我们对细胞过程和功能的了解。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1323455.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1323455.htm

科学家竞相完善有望取代Paxlovid的新型COVID-19口服药

科学家竞相完善有望取代Paxlovid的新型COVID-19口服药他们发表在《科学》杂志上的报告显示，一种替代药物--病毒木瓜蛋白酶样蛋白酶抑制剂能抑制动物的疾病进展，这是人类药物试验前的必要步骤。该研究的资深作者、罗格斯大学欧内斯特-马里奥药学院研究实验室副教授王军（音译）说："COVID-19仍然是全美第三大死亡原因，因此，我们已经非常需要更多的治疗方案。当COVID-19不可避免地发生突变，导致Paxlovid无法发挥作用时，这种需求将变得更加迫切。"罗格斯大学的研究小组希望研制出一种能干扰病毒木瓜蛋白酶（PLpro）的药物，这种蛋白在所有已知的COVID-19株系中都发挥着重要功能。制作这种药物需要有关PLpro结构的详细信息，而王军的团队从罗格斯大学先进生物技术和医学中心(CABM)的Arnold实验室获得了这些信息。对PLpro结构的精确了解使王军的团队能够设计和合成85种候选药物，这些药物将与这一重要蛋白质结合并对其产生干扰。PLpro晶体结构显示了候选药物分子与蛋白质靶点结合的意想不到的排列方式，这为王教授的药物化学团队提供了创新的设计思路，CABM和罗格斯大学化学与化学生物学系教授EddyArnold说，"PLpro晶体结构显示了候选药物分子与蛋白质靶点结合的意想不到的排列方式，这为王教授的药物化学团队提供了创新的设计思路，"EddyArnold说。实验室测试表明，这些候选药物中最有效的是一种名为Jun12682的化合物，它能抑制几种SARS-CoV-2病毒株，包括能抵抗Paxlovid治疗的病毒株。俄克拉荷马州立大学的Deng实验室随后对感染SARS-CoV-2的小鼠进行的测试表明，口服Jun12682可以减少病毒的肺负荷和病变，同时提高存活率。王说："我们在小鼠身上的治疗效果与Paxlovid在最初动物试验中的效果差不多。Paxlovid会干扰许多处方药，而大多数面临严重COVID-19最高风险的人都会服用其他处方药，因此这确实是个问题，我们针对主要的药物代谢酶测试了我们的候选药物Jun12682，没有证据表明它会干扰其他药物。"罗格斯大学已为Jun12682和其他84种候选药物提交了专利申请，并正在寻找合作伙伴，以帮助候选药物进入进一步的测试和开发阶段。编译来源：ScitechDailyDOI:10.1126/science.adm9724...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433387.htm