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Science Vol.350 No.6257, 09 October 2015
Structure and flexibility of the endosomal Vps34 complex reveals the basis of its function on membranes 内涵体复合体Vps34的结构变化及其在膜上的功能研究 http://www./content/350/6257/aac7365.full 
磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）复合体Vps34可通过内吞分选、胞质分裂及自噬作用调控细胞内膜系统。385KDa大小的内涵体复合体II（PIK3C3-CII）由Vps34、Vps15（p150）、Vps30/Atg6（Beclin 1）及Vps38（UVRAG）四种组分构成，该研究成功解析了PIK3C3-CII复合体4.4埃的晶体结构。这些亚基构成了以Vps34 C2结构域为中心的Y形复合体。Vps34与Vps15互相缠绕形成Y形复合物一条手臂，其中Vps15的激酶结构域和Vps34活化环相互作用以调控其活性。Vps30与Vps38则形成了另一条手臂来包围异二聚体Vps15/Vps34，暗示着复合体的装配途径。我们利用氢氘交换质谱（HDX-MS）技术解析了膜结合过程中的构象变化，并且发现复合体II中Vps30的环状结构对于大型脂质体的磷酸化功能起到了重要作用，而复合体I则不具备该活性。
Deposition, exhumation, and paleoclimate of an ancient lake deposit, Gale crater, Mars 火星盖尔陨石坑古湖沉积物的沉积、剥露与古湖古气象 http://www./content/350/6257/aac7575.full 
火星盖尔陨石坑北部的地形出露了厚层沉积岩序列。根据好奇号火星探测器获取的影像，我们将这些露头解释为过去河流、三角洲及湖泊等环境存在的证据。从陨石坑壁及边缘滑落向内的降解物很可能也是这些沉积岩的组成部分，而在陨石坑和内部湖盆沉积岩厚度至少达75米。这种陨石坑内的湖泊系统可能间歇性地存在了数千到上百万年，暗示这里曾经存在相对湿润的气候，这种气候条件可以为陨石坑壁提供水分，并通过水流将沉积物输送到湖盆中。可能是由于风蚀作用，盖尔陨石坑的沉积物被剥露，从而形成了伊奥利亚山（夏普山）。
Hidden order in spin-liquid Gd3Ga5O12 自旋液体Gd3Ga5O12中的隐藏序 http://www./content/350/6257/179.full 
受抑的磁性材料是物质的新状态的潜在发展方向，因为材料的几何点阵状态抑制了传统的磁偶极子的自旋序，同时可能允许其位置上出现“隐藏的”序。由于微小探针并不能直接感应到隐藏序，所以很难推导出原子尺度的隐藏序状态模型。在标准的磁性受抑材料钆镓石榴石(Gd3Ga5O12)中，我们提出了一种自旋液体状态模型，并证实了这种状态会表现出长程的隐藏序，形成从10-自旋环开始的多极子。这是反铁磁性关联与局部磁性各向异性相互作用的结果，这也使它能够在中子散射实验里间接地被观察到。
Chiral solitons in a coupled double Peierls chain 耦合双派尔斯链的手性孤子 http://www./content/350/6257/182.full 
手性边缘态是二维和三维拓扑材料的标志，但至今仍未发现一维(1D)状态的拓扑材料。我们报告中的孤子，即为硅表面自组装铟原子导线的电荷密度波系统的一维拓扑边缘态。该系统可由耦合双佩尔斯-二聚原子链来描述，链间耦合作用能够诱导动力学亚晶格产生对称破缺。这一改变使得其拓扑对称性由Z2*Z2变为Z4，同时赋予孤子一个手性自由度。手性孤子可以通过拓扑保护和手性的控制在整个链进行量化的电荷输送。铟金属丝中单独的左、右手性孤子可以通过扫描隧道显微镜直接进行识别。
Finding optimal surface sites on heterogeneous catalysts by counting nearest neighbors 通过计算最近邻点来寻找多相催化剂上的最佳表面位点 http://www./content/350/6257/185.full 适用于某一化学反应的优良的多相催化剂通常只有一种特定类型的催化活性表面位点。普遍的方法如萨巴蒂埃型活性曲线可确定最优吸附能以使得催化活性最大化，但将其作为指导准则来设计新的催化剂颇有困难。我们提出了“配位活性曲线”，用于预测最佳活性位点的几何构象。我们通过铂（Pt）催化的氧化还原反应举例说明该方法。具有相同数量最近邻点的位点（如（111）梯台）如果具有更多的次近邻点，则会被预测出具有更优的催化活性。我们根据这一原理借助3种不同的廉价实验方法来创造Pt（111）的高活性位点，而不用形成合金。
Identification of active sites in CO oxidation and water-gas shift over supported Pt catalysts CO氧化和水煤气变换反应中负载型Pt催化剂的活性位点鉴别 http://www./content/350/6257/189.full 
催化活性位点的鉴别与表征是在原子水平理解催化机理和合理设计出高性能的多相催化剂的前提条件。最近的研究论文间接表明，铂（Pt）单原子是特别活跃的催化位点。我们证实了红外光谱是一种快速便捷的表征方法，可直接将Pt单原子与纳米粒子分辨开来并对其进行量化。此外，我们正好观察到只有Pt纳米粒子在一氧化碳（CO）氧化与低温水煤气的转换中表现出活性，而Pt单原子并不起作用。Pt单原子没有催化活性可部分归因于CO分子的强力结合。
Erosion by an Alpine glacier 南阿尔卑斯山冰川的侵蚀 http://www./content/350/6257/193.full 
理解冰川侵蚀过程是评估冰川作用对地表影响的前提。然而，由于侵蚀过程具有复杂性，加之对现代冰川冰岩界面的检验有一定难度，发展冰川侵蚀理论困难重重。通过量化一条快速流动的阿尔卑斯冰川的冰体滑动速度与侵蚀速率的空间分异，我们证明冰川侵蚀速率与冰体滑动速率的平方成比例。这种非线性意味着冰川侵蚀对地形坡度及降水的分异有着很强的敏感性。非线性的速率法则表明，在快速移动的冰川中，磨蚀作用主导侵蚀过程。这可能可以解释已观测到的冰川侵蚀速率为何存在大范围波动，还可以部分地解释在过去几百万年中，冰川对山地地貌的影响。
Math at home adds up to achievement in school 家庭的数学教育可以提高在校成绩 http://www./content/350/6257/196.full 通过对587个一年级学生的随机实验，我们对一项旨在提高孩子和父母之间数学互动的教学干预进行了测试。我们预测增加家庭中的数学活动可以提高孩子的在校成绩，并且通过增加孩子和父母之间有关数学故事的时间验证了这一预测。和阅读相比，通过iPad应用程序提供一些短小的数字故事问题的教学干预措施可以显著提高孩子在学校的数学成绩，尤其是针对父母经常为数学担忧的孩子而言。简而言之，家庭生活中父母与孩子之间高质量的数学互动可以帮助打破数学成绩差的代际循环。
Visualization of cellulose synthases in Arabidopsis secondary cell walls 拟南芥次生细胞壁中纤维素合酶的可视化 http://www./content/350/6257/198.full 
陆生植物的绝大部分是由木质部组织构成的，而植物次生细胞壁中纤维素的生物合成则是木质部维管发育的基础。该研究采用含有可诱导调控木质部细胞命运的转录因子的植物株系，在活体原生木质部细胞进行纤维素累积时对荧光标记的纤维素合酶进行定量成像。次生细胞壁加厚的形成与含CESA7纤维素合酶复合物（CSCs）重分布和富集到较窄的膜结构域上有关。次生细胞壁特异性CSCs生产纤维素的速度要比初生细胞壁CSCs更快。细胞内膜的动态系统以及CSCs的高效性和高密度使得纤维素在次生细胞壁中的合成加快。
Structure-function analysis identifies highly sensitive strigolactone receptors in Striga 独脚金属(Striga)体内高度敏感的独脚金内酯受体的结构与功能分析 http://www./content/350/6257/203.full 
独脚金内酯是天然存在的信号分子，其与植物发育、植物-真菌互作以及寄生植物的侵染有关。该研究利用化学生物学及结构生物学手段，解析出寄生植物黄独脚金（Striga hermonthica）中11个独脚金内酯受体的结构。该研究发现了多专一性（polyspecific）受体的一类进化分支，其中一种对皮摩尔级浓度的独脚金内酯高度敏感。通过解析该独脚金属植物的高度敏感的独脚金内酯受体的晶体结构，我们发现了一个比拟南芥中同类受体更大的结合口袋（binding pocket），这也解释了其对独脚金内酯敏感度增强的原因。因此，独脚金属植物的受体敏感度影响其对寄主植物内独脚金内酯的敏感度。通过在拟南芥中表达独脚金内酯受体，我们建立了一种能够用于鉴定含有不同浓度独脚金内酯的化学物质或作物的生物测定方式。
Genomic correlates of response to CTLA-4 blockade in metastatic melanoma 转移性黑色素瘤中对CTLA-4抑制响应的基因相关性 http://www./content/350/6257/207.full 
直接针对细胞毒性T细胞相关抗原－4（CTLA－4）的单克隆抗体如易普利姆玛（ipilimumab），在临床上对转移性黑色素瘤患者具有较好的疗效；其主要通过抑制免疫检查点活性发挥功能，但是仍然没有完全知悉如何预测临床疗效。为了研究在ipilimumab响应过程中肿瘤特异性新抗原和肿瘤微环境变化的作用，我们分析了来自110个患者的预处理黑色素瘤活检的全外显子数据并与生殖系组织样本的数据进行比对。我们还对其中40个患者测定并分析了预处理肿瘤样本的转录本。总体突变负荷、新抗原荷载和免疫微环境中溶细胞标志基因的表达都显示与临床疗效显著相关。然而，没有发现常见的新抗原肽段序列可以预测应答患者群体。因此，仍然需要对大规模患者进行详尽的整合分子特征鉴定出决定对免疫检查点抑制剂响应或抵抗行为的可靠因素。
Identification of an oncogenic RAB protein 原癌基因RAB的鉴定 http://www./content/350/6257/211.full 
在一项利用短发夹RNA（short hairpin RNA）筛选影响AKT磷酸化基因的研究中，我们发现RAB35小鸟苷三磷酸酶（GTPase）可以调控磷酸磷脂酰肌醇-3羟基激酶（PI3K）通路，而这种蛋白原先被发现参与内膜运输过程。RAB35的删除可以抑制AKT响应生长因子信号下的磷酸化，而当表达显性激活的GTPase缺陷的RAB35突变体时，PI3K／AKT通路能被持续激活。RAB35作用于生长因子受体下游，PDK1和mTORC2的上游，且能在免疫共沉淀实验中和PI3K共同纯化。在人类肿瘤中发现的两个体细胞RAB35突变能表达持续活化PI3K／AKT信号通路的等位基因，抑制凋亡并且以PI3K依赖的方式发生癌变。更甚的是原癌基因RAB35足以驱动血小板衍生生长因子受体α在配体缺失的情况下定位到LAMP2阳性的内膜上，暗示可能存在潜伏的扰乱内膜运输的致癌作用。
Dengue subgenomic RNA binds TRIM25 to inhibit interferon expression for epidemiological fitness 登革病毒亚基因组RNA通过结合TRIM25抑制干扰素表达来促进病毒流行 http://www./content/350/6257/217.full 在全球广泛传播的登革热病毒(DENV)正在逐渐增加病毒基因多样性，其中一些可能和更大规模的传播趋势相关。然而其中掌控着病毒流行优势的机制仍然尚未明了。1994年在波多黎各出现的外来登革热病毒血清型2（DENV-2）的PR-2B分支替代了当地原有的PR-1分支，在本文中我们对其中的优势决定因子进行了研究。PR-2B型DENV-2病毒可以在复制过程中产生相对于基因组RNA更多的亚基因组黄病毒RNA（sfRNA）。PR-2B的sfRNA可以通过序列依赖的方式结合trpartite模体25（TRIM25），阻止其去泛素化，而TRIM25的去泛素化对持续且增强的视黄酸诱导基因1（RIG-1）诱导的一型干扰素的表达至关重要。我们的研究证明了一种新的病毒RNA－宿主蛋白相互作用模式用以逃避固有免疫反应，从而提高病毒的适应性。
（来自Sciencemag.org。翻译：张雪、张旭阳、徐丽、杨柳、史静雯；审校：史静雯、杨柳、魏若妍。）
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