盘点：7月7日Nature杂志精选文章一览

【1】封面故事： 地幔对流模型

doi | 10.1038/nature17992

本期封面所示为地球一个对流模型的粘度场和表面：红色的低粘度区是板块边界，深蓝色的高粘度区是大陆。内部用红色表示热点，用蓝色表示消减带。地球的亚表层以由各种不同大小和形状的构造板块或岩石圈板块构成的一个连锁网络形式出现。地幔流动与地质构造之间之联系的性质以及板块布局的起源在很大程度上仍不知道。Claire Mallard等人建立了具有类似板块行为的地幔对流的电脑模型，并用它们生成了通过时间投射板块边界网络的一系列 “虚拟地球”。这些模型表明，大板块的布局是由消减板块之间的间距控制的，由沟槽(trenches)的弯曲造成的应力将板块分解成较小的碎片，这可解释为什么小弧后板块(back-arc plates)的迅速演变反映了在重大板块构造重组期间板块运动的剧烈变化。

【2】笼状石墨烯样框架结构

doi | 10.1038/nature18284

这篇论文显示，石墨烯样的碳框架结构能够在相对较低的温度下、在无机沸石微孔模板内选择性地形成，不需要在外表面进行碳沉积，方法是，将镧或其他能形成碳化物的金属离子作为碳化催化剂置于沸石微孔内。Ryong Ryoo及同事进而显示，该合成反应的规模很容易扩大，这是锂离子电池和沸石类催化剂载体的生产等实际应用的一个重要要求。

【3】以核小体为目标的一种病毒蛋白

doi | 10.1038/nature18317

Matthew Weitzman及同事揭示了病毒用来破坏宿主炎性反应的一个以前人们不知道的方法。他们显示，人类腺病毒的一个小核心蛋白与组蛋白结合，能改变蛋白在宿主染色质上的封存( sequestration)。具体来说，腺病毒蛋白VII与核小体形成复合物，导致炎性蛋白HMGB1在染色质上的留置，从而阻止其被释放和触发炎症。

【4】埃博拉糖蛋白的结构

doi | 10.1038/nature18615

David Stuart 及同事发表了埃博拉病毒糖蛋白的第一个无配体结构。该糖蛋白是负责宿主细胞附着和膜融合的惟一病毒蛋白，因此从逻辑上来说也是抗病毒药物研发的一个目标。他们还确定了该糖蛋白在与两种以前被发现对埃博拉病毒复制有抑制作用的药物(这两种药物分别是toremifene 和ibuprofen)所形成的复合物中的结构，从而有助于了解这些药物是怎样抑制病毒与核内体膜(endosomal membrane)融合的。

【5】由Gasdermin诱导的细胞死亡

doi | 10.1038/nature18629

Pyroptosis是一种由炎症造成的程序化细胞死亡，是先天免疫反应的组成部分，由炎性体蛋白Gasdermin D在半胱天冬酶介导下的分解触发。Judy Lieberman及同事对Gasdermin在Pyroptosis中发挥功能的分子机制进行了研究。他们提供的证据表明， “半胱天冬酶-11”对Gasdermin D的分解(以前被发现介导Pyroptosis)诱导N-端区域的寡聚和膜孔的形成。在本期Nature的另一篇论文中，Feng Shao 及同事发现，Gasdermin D、A和A3的N-端区域是有细胞毒性的，因为它们在哺乳动物细胞和人工转化的细菌中都通过膜孔(membrane pore)的形成破坏细胞膜。

【6】由RTK驱动的人类癌症的潜在治疗药物

doi | 10.1038/nature18621

酪氨酸磷酸酶SHP2是 “受体酪氨酸激酶” (RTK)信号作用的一个关键中介物，在免疫检查点(checkpoint)通道中也很重要。SHP2活性的降低抑制肿瘤细胞生长，而且SHP2是一个潜在的、但迄今为止却难以把握的癌症治疗目标。Pascal Fortin及同事报告，他们研制出一种具有类似药物性质的选择性SHP2抑制剂。被称为SHP099的这种抑制剂具有一个变构作用机制，它通过该机制在一个自抑制的构形中使SHP2稳定。它还抑制RAS-ERK信号作用，从而在人类癌细胞系中和小鼠肿瘤异种移植模型中抑制由RTK驱动的癌细胞扩增。

【7】二十面体纳米笼的自组装

doi | 10.1038/nature18010

二十面体蛋白结构在生物系统中被广泛用于包装和运输，二十面体病毒如腺病毒也被广泛改造成载体，来包装疫苗和进行治疗药物的定向输送。在这项研究中，David Baker及同事通过计算设计来生成从三聚构造单元经自组装形成的二十面体纳米笼颗粒。这些颗粒对于基因融合具有高度稳定性和可靠性。

【8】超冷分子的控制

doi | 10.1038/nature18314

化学正在开始受益于从事超冷分子研究的原子物理学家所取得的进展。尤其是，进入量子范畴、对这一范畴内的基本化学过程进行研究，有可能产生关于化学反应的基本构造单元的丰富信息。在这篇论文中，Tanya Zelevinsky及同事对超冷的88Sr2分子的光离解进行研究，明确观察到大量量子效应，其中包括隧道结隧穿(barrier tunnelling)、反应产物的物质-波干涉以及禁阻反应通道。高度的控制水平今后可能使得人们能够对重要量值(如长程分子势)进行高精度测定。

【9】英仙座星系团内气体的安静流动

doi | 10.1038/nature18627

“Hitomi合作项目”报告了对英仙座星系团(天空中最亮的发射X-射线的星系团)的核心所做的X-射线观测。这样的星系团一般由几十个到几千个被引力集中到一起的星系组成，是被既作为小规模宇宙学、又作为大规模天体物理过程的模型来研究的。他们的数据显示了一个相当安静的大气层，其中的气体速度非常慢，在距中心核(central nucleus) 30–60千秒差距的距离处具有一个大约164千米/秒的 “视线速度弥散” (line-of-sight velocity dispersion)。

【10】由蛋白质Gasdermin 诱导的细胞死亡的机制

doi | 10.1038/nature18590

Pyroptosis是一种由炎症造成的程序化细胞死亡，是先天免疫反应的组成部分，由炎性体蛋白Gasdermin D在半胱天冬酶介导下的分解触发。这项研究分析Gasdermin在Pyroptosis中发挥功能的分子机制。Jingjin Ding等人发现，Gasdermin D、A和A3的N-端区域是有细胞毒性的，因为它们在哺乳动物细胞和人工转化的细菌中都通过膜孔(membrane pore)的形成破坏细胞膜。这些孔大多数直径约为10-14纳米，有16个对称的原体(protomer)。在本期Nature的另一篇论文中，Judy Lieberman及同事提供的证据表明， “半胱天冬酶-11”对Gasdermin D的分解(以前被发现介导Pyroptosis)诱导N-端区域的寡聚和膜孔的形成。

【11】方向选择性的神经网络

doi | 10.1038/nature18609

视网膜的 “星爆无长突细胞” (SAC)树突在计算运动视觉刺激之检测的方向选择性中扮演一个必不可少的角色。过去关于SAC解剖情况的研究工作大多涉及野兔的视网膜。现在，Kevin Briggman及同事发表了在单突触层面对小鼠视网膜所做的一次大规模重建，它显示抑制性和激发性输入突触在SAC树突上的分布存在明显的非对称性。通过电脑模拟和进一步的生理成像，本文作者发现，小鼠特定的视网膜回路适应了其与野兔相比较小的眼睛大小。如果没有这种适应性，那么小鼠将看不见慢速运动的物体。