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

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（MetteHansen）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（MetteHansen）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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422965.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422965.htm

研究发现特定蛋白质GLI1如何导致致命的癌症

研究发现特定蛋白质GLI1如何导致致命的癌症加州大学欧文分校的研究人员对某种蛋白质如何在肿瘤细胞中被激活的发现可能会带来对一些最致命的癌症类型的更有效的诊断和治疗。这一发现由生物科学学院的科学家领导，可以带来对特别危险的黑色素瘤和胰腺癌，以及最常见的儿童脑癌和成人皮肤癌的治疗方案。该研究发表在《生命科学联盟》杂志上。GLI1蛋白是该发现的主角，它对细胞发育至关重要，但也与一些癌症有关。刺猬信号通路（HedgehogSignalingPathway），也被称为HH，通常可以激活GLI1。然而，科学家们近十年来已经知道，HH和丝裂原活化蛋白激酶途径之间的串扰或互动，在癌症形成中具有一定的作用。主要作者、UCI发育与细胞生物学系的项目科学家A.JaneBardwell说："在某些情况下，一种途径的蛋白质可以开启另一种途径的蛋白质。这是一个复杂的系统。我们想了解导致GLI1被MAPK途径中的蛋白质激活的分子机制"。GLI1通常与一种被称为SUFU的蛋白质形成一种强有力的结合。这种蛋白质会抑制GLI1，防止它穿透细胞核并开启基因。研究人员检查了GLI1蛋白上可能被磷酸化或有磷酸基团转移到它上面的七个位点。发展和细胞生物学教授LeeBardwell说："我们确定了三个可以被磷酸化的位置，它们参与了削弱GLI1和SUFU之间的结合，"他的实验室负责该项目。"这个过程激活了GLI1，使它能够进入细胞核，在那里它可以引起不受控制的生长，导致癌症。"他指出，所有三个位点的磷酸化导致GLI1逃离SUFU的水平明显高于仅仅其中一个或甚至两个位点接受磷酸化基团的情况。这一发现是朝着更有效和个性化的癌症治疗迈出的重要一步。"Bardwell说："如果我们能够准确地了解某种癌症或特定肿瘤的情况，就有可能开发出一种针对特定肿瘤或个别病人的药物。这将使我们能够在没有基本化疗毒性的情况下治疗这些疾病。此外，许多来自同一癌症的肿瘤在个体之间有不同的突变。最终，筛选肿瘤以开发出适合每个人的最佳方法也许是可行的。"了解更多：https://doi.org/10.26508/lsa.202101353...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310499.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1310499.htm

对古代蛋白质的研究摸清了鳄鱼独特的血红蛋白之谜

对古代蛋白质的研究摸清了鳄鱼独特的血红蛋白之谜一只尼罗河鳄鱼吞下了一只黑斑羚，这是它在水面下长时间等待的回报。通过复活古代鳄鱼祖先的血红蛋白，Husker领导的一个团队帮助解释了为什么其他脊椎动物未能进化出让鳄鱼在没有空气的情况下持续数小时的适应性。资料来源：CellPress/CurrentBiology/Shutterstock/ScottSchrage,UniversityofNebraska-Lincoln内布拉斯加大学林肯分校的杰伊-斯托兹（JayStorz）及其同事通过统计学上的重建和实验上的复活主龙类（所有鳄鱼和鸟类的2.4亿年前的祖先）的血红蛋白，对这个原因有了新的见解。鳄鱼血红蛋白的独特属性不是像早期研究表明的那样只需要几个关键的突变，而是源于21个相互关联的突变，这些突变使红细胞的复杂成分变得更加复杂。研究人员说，这种复杂性以及任何一个突变都能在血红蛋白中引起的多种连锁反应，可能已经形成了一条迷宫般的进化路径，以至于自然界甚至在数千万年内都无法回溯它。所有的血红蛋白在肺部与氧气结合，然后在血液中游动，最终将氧气释放到依赖它的组织中。在大多数脊椎动物中，血红蛋白捕捉和保持氧气的亲和力主要由被称为有机磷酸盐的分子决定，这些分子通过附着在血红蛋白上，可以"鼓励"它释放其珍贵的货物。但在鳄鱼类动物--鳄鱼、短吻鳄和它们的亲属中，有机磷酸盐的作用被一种分子--碳酸氢盐所取代，后者是由二氧化碳分解产生的。由于组织产生大量的二氧化碳，它们也间接地产生了大量的碳酸氢盐，这反过来鼓励血红蛋白将其氧气分配给最需要的组织。Storz说："这是一个超级高效的系统，它提供了一种缓慢释放的机制，使鳄鱼能够有效地利用它们的机载氧气储存，这是它们能够在水下呆这么久的部分原因。"作为Storz实验室的博士后研究人员，ChandrasekharNatarajan、TonySignore和NaimBautista已经帮助破解了鳄鱼血红蛋白的工作原理。与来自丹麦、加拿大、美国和日本的同事一起，Storz的团队决定开始对这个运送氧气的奇迹是如何产生的进行多学科研究。之前了解其进化的努力涉及将已知的突变纳入人类血红蛋白，并寻找任何功能上的变化，而这些变化通常是很少的。他自己的实验室最近的发现使Storz相信，这种方法是有缺陷的。毕竟，在人类血红蛋白和古代爬行动物的血红蛋白之间有很多不同之处，现代的鳄鱼就是由这些血红蛋白演变而来的。Storz说："重要的是了解突变对它们实际进化的遗传背景的影响，这意味着在祖先和后代的蛋白质之间进行纵向比较，而不是在当代物种的蛋白质之间进行横向比较。通过使用这种方法，就可以弄清楚实际发生了什么。"因此，在生化原理和统计学的帮助下，该团队开始从三个来源重建血红蛋白蓝图：2.4亿年前的主龙类祖先；所有鸟类的最后一个共同祖先；以及8000万年前的当代鳄鱼的共同祖先。在实验室中对所有三种复活的血红蛋白进行测试后，研究小组证实，只有鳄鱼直系祖先的血红蛋白缺乏磷酸盐结合，并拥有碳酸氢盐敏感性。对比主龙类和鳄鱼祖先的血红蛋白蓝图还有助于确定氨基酸的变化，这基本可以被看成是血红蛋白骨架的关节，这些变化也可能被证明是重要的。为了测试这些突变，Storz和他的同事开始将某些鳄鱼特有的突变引入祖先的血红蛋白中。通过识别使主龙类血红蛋白的行为更像现代鳄鱼的血红蛋白的突变，该团队拼凑出了负责这些独特的、鳄鱼特有的特性的变化。与传统观念相反，Storz和他的同事们发现，血红蛋白对碳酸氢盐和磷酸盐的反应性的进化变化是由不同的突变组驱动的，因此一种机制的获得并不取决于另一种机制的丧失。他们的比较还显示，尽管几个突变就足以减去磷酸盐结合位点，但需要多个突变才能完全消除磷酸盐敏感性。以同样的方式，两个突变似乎直接推动了碳酸氢盐敏感性的出现--但只有在与血红蛋白偏远区域的其他容易被忽视的突变相结合或在此之前。Storz说，这些发现说明了一个事实，即突变的组合可能产生超越其单独影响之和的功能变化。一个本身不产生任何功能影响的突变可能以任何方式为其他突变开辟一条道路，产生明确、直接的后果。同样地，如果没有适当的阶段性前例，这些后来的突变可能影响不大。而所有这些因素都可能被它们所处的环境增强或阻挠。"复杂的相互作用表明某些进化解决方案只能从某些祖先的起点获得，对于主龙类血红蛋白的祖先，遗传背景使得我们有可能进化出我们在现代鳄鱼的血红蛋白中看到的独特属性。相比之下，以哺乳动物的祖先为起点，可能有办法进化出同样的特性，但这必须通过一个完全不同的分子机制，因为你是在一个完全不同的结构背景下工作。无论好坏，这项研究也有助于解释设计一种能够模仿和接近鳄鱼性能的人类血红蛋白的困难。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345169.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345169.htm

澳研究：与儿童冠病重症相关蛋白质

澳研究：与儿童冠病重症相关蛋白质（早报讯）澳大利亚一个研究团队发现了分别与两种常见的冠病感染严重综合征相关的一些特定蛋白质。研究团队近日发布公报说，研究揭示了冠病感染导致的严重病症给儿童的凝血和免疫通路带来的影响，将有助于研发诊疗手段和靶向药物等。新华社报道，澳大利亚默多克儿童研究所和墨尔本大学领导的研究团队从法国内克尔儿童医院获取33名儿童冠病重症患者的血液样本，并与20名健康儿童的血液样本进行对比分析。这33名儿童冠病重症患者患有多系统炎症综合征或急性呼吸窘迫综合征，这是儿童重症患者中常见的两种综合征。多系统炎症综合征可能导致心脏、大脑等全身不同器官出现炎症；而急性呼吸窘迫综合征是严重肺部疾病。该团队运用蛋白质组学的研究方法，在重症儿童血液样本中分别找到85种与多系统炎症综合征相关蛋白质，以及52种与急性呼吸窘迫综合征相关蛋白质。与健康儿童相比，重症儿童血液样本中所含这些蛋白质的水平显著增多或减少。研究组在英国期刊《自然·通讯》发表了研究论文。论文第一作者、默多克儿童研究所研究员康纳·麦卡弗蒂在公报中说，多数儿童冠病患者症状轻，但亦有发展为重症者。数据显示，约1.7%的儿童冠病住院患者进入重症监护室。儿童感染冠病导致的多系统炎症综合征临床症状与川崎病、中毒性休克综合征等疾病类似，均有可能出现发热、腹痛、呕吐、皮疹、结膜炎等，这为快速确诊带来困难。研究人员指出，新研究发现这些与儿童冠病重症相关的特定蛋白质，有助于了解儿童冠病重症的病理过程、开发早期诊疗工具和药物靶点等，以改善儿童重症患者的预后。发布：2022年5月5日11:34PM

科学家开发出一种可改善记忆力的工程蛋白质

科学家开发出一种可改善记忆力的工程蛋白质罗马天主教大学医学与外科学院和FondazionePoliclinicoUniversitarioAgostinoGemelliIRCCS的神经科学家对一种分子--蛋白质LIMK1进行了基因改造，开发出了一种能增强记忆力的工程蛋白。他们添加了一个"分子开关"，通过服用一种名为雷帕霉素的药物来激活该开关。这是发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上的一项研究成果，罗马天主教大学和阿戈斯蒂诺-杰梅里大学基金会（FondazionePoliclinicoUniversitarioAgostinoGemelliIRCCS）参与了这项研究。这项研究由生理学全职教授兼神经科学系主任克劳迪奥-格拉西（ClaudioGrassi）负责协调。这项研究得到了意大利教育、大学和研究部、美国阿尔茨海默氏症协会基金会和意大利卫生部的支持，具有巨大的应用潜力，可以提高我们对记忆功能的认识，促进确定治疗痴呆症等神经精神疾病的创新解决方案。LIMK1在记忆过程中的作用LIMK1蛋白在决定神经元结构变化（即树突棘的形成）方面起着至关重要的作用，树突棘能增强神经网络中的信息传输，在学习和记忆过程中至关重要。该研究的资深作者克劳迪奥-格拉西（ClaudioGrassi）教授解释说："记忆是一个复杂的过程，涉及到神经元之间的连接--突触的改变，在特定的脑区，如海马区，突触是一种神经结构，在记忆形成中起着至关重要的作用。这种现象被称为"突触可塑性"（synapticplasticity），涉及神经回路被激活时突触结构和功能的变化，例如感官体验。格拉西教授补充说："这些经历会促进涉及大量蛋白质的复杂信号通路的激活。""事实上，这些蛋白质的表达或修饰减少与认知功能的改变有关。LIMK1就是其中之一。我们的研究目标是调节这种蛋白质的活性，因为它在神经元之间树突棘的成熟过程中起着关键作用。"格拉西教授强调说："用药物控制LIMK1意味着能够促进突触可塑性，从而促进依赖于突触可塑性的生理过程。"化学遗传策略：增强记忆的新方法该研究的第一作者、天主教大学生理学副教授克里斯蒂安-里波利（CristianRipoli）补充道："这种创新的'化学遗传'策略结合了遗传学和化学，其关键恰恰与雷帕霉素的使用有关，雷帕霉素是一种免疫抑制药物，众所周知，在临床前模型中，它能延长人的寿命，并对大脑产生有益影响。"里波利教授强调说："因此，我们修改了LIMK1蛋白质的序列，插入了一个分子开关，使我们能够通过服用雷帕霉素按指令激活LIMK1蛋白质。在患有老年性认知功能衰退的动物身上，使用这种基因疗法修改LIMK1蛋白并用药物激活它，可以显著改善它们的记忆力。这种方法使我们能够在生理和病理条件下操纵突触可塑性过程和记忆。此外，它还为开发更多的'工程'蛋白质铺平了道路，这些蛋白质可能会彻底改变神经学领域的研究和治疗。"研究的下一步将是在表现出记忆缺陷的神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）的实验模型中验证这种疗法的有效性。格拉西教授最后说："还需要进一步研究，以验证这项技术在人体中的应用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398075.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398075.htm

微软开源新型蛋白质生成人工智能 EvoDiff

微软开源新型蛋白质生成人工智能EvoDiff但是，从计算和人力资源的角度来看，目前在实验室设计蛋白质的过程成本高昂。它需要提出一种能在体内执行特定任务的蛋白质结构，然后找到一种可能"折叠"到该结构中的蛋白质序列（组成蛋白质的氨基酸序列）。(蛋白质必须正确折叠成三维形状，才能实现其预期功能）。其实不一定非要这么复杂。本周，微软公司推出了一个通用框架EvoDiff，该公司声称可以根据蛋白质序列生成"高保真"、"多样化"的蛋白质。与其他蛋白质生成框架不同的是，EvoDiff不需要目标蛋白质的任何结构信息，省去了通常最费力的步骤。微软高级研究员凯文-杨（KevinYang）说，EvoDiff开源后，可用于创建新疗法和给药方法的酶，以及用于工业化学反应的新酶。"我们的设想是，EvoDiff将扩展蛋白质工程的能力，使其超越结构-功能范式，走向可编程、序列优先的设计，"EvoDiff的共同创建者之一杨在接受TechCrunch电子邮件采访时说。"通过EvoDiff，我们证明了我们可能实际上并不需要结构，而是'蛋白质序列就是你所需要的一切'，从而可控地设计出新的蛋白质"。EvoDiff框架的核心是一个640参数模型，该模型是根据所有不同物种和功能类别蛋白质的数据训练而成的。(参数"是人工智能模型从训练数据中学到的部分，基本上定义了模型处理问题的技能--在本例中就是生成蛋白质）。训练模型的数据来自序列比对的OpenFold数据集和UniRef50，后者是UniProt数据集的一个子集，UniProt是由UniProt联盟维护的蛋白质序列和功能信息数据库。EvoDiff是一种扩散模型，其结构类似于稳定扩散和DALL-E2等许多现代图像生成模型。EvoDiff可以学习如何从几乎完全由噪声组成的起始蛋白质中逐渐减去噪声，从而使其缓慢地、一步一步地接近蛋白质序列。EvoDiff生成蛋白质的过程。扩散模型已越来越多地应用于图像生成以外的领域，从设计新颖的蛋白质（如EvoDiff），到创作音乐，甚至合成语音。"如果说[从EvoDiff]中能得到什么启发的话，我认为那就是我们可以--也应该--通过序列来生成蛋白质，因为我们能够实现通用性、规模和模块化，"EvoDiff的另一位共同贡献者、微软高级研究员阿瓦-阿米尼（AvaAmini）通过电子邮件说。"我们的扩散框架让我们有能力做到这一点，也让我们能够控制如何设计这些蛋白质，以实现特定的功能目标。"对于阿米尼的观点，EvoDiff不仅能创造新蛋白质，还能填补现有蛋白质设计中的"空白"。例如，如果蛋白质的某一部分与另一种蛋白质结合，该模型就能围绕这一部分生成符合一系列标准的蛋白质氨基酸序列。由于EvoDiff是在"序列空间"而非蛋白质结构中设计蛋白质，因此它还能合成最终无法折叠成最终三维结构的"无序蛋白质"。与正常功能的蛋白质一样，无序蛋白质在生物学和疾病中发挥着重要作用，比如增强或降低其他蛋白质的活性。需要指出的是，EvoDiff背后的研究还没有经过同行评审--至少目前还没有。参与该项目的微软数据科学家萨拉-阿拉姆达里（SarahAlAMDari）承认，在该框架投入商业应用之前，"还有很多扩展工作要做"。阿拉姆达里通过电子邮件说："这只是一个6.4亿参数的模型，如果我们将其扩展到数十亿参数，我们可能会看到生成质量的提高。虽然我们展示了一些粗粒度策略，但要实现更精细的控制，我们希望EvoDiff以文本、化学信息或其他方式为条件，指定所需的功能。"下一步，EvoDiff团队计划测试该模型在实验室中生成的蛋白质，以确定它们是否可行。如果可行，他们将开始下一代框架的工作。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384011.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384011.htm