Цветная штука на обложке Nature — низкополигональная модель структуры базальной пластинки в «хвосте» бактериофага T4. Этот «хвост» нужен для того, чтобы вирус ввёл свой генетический материал в клетку бактерии. Между прочим, в этой работе принимали участие российские исследователи.

Nature #533 (7603) + онлайны: тесные контакты опухолей и астроцитов, конструктор эффективных антибиотиков, T-клетки в центральной нервной системе

• Структурка. Структуру мембранных белков частенько рассматривают в отрыве от липидов, которые их на самом деле постоянно окружают и, разумеется, влияют на свойства своих соседей. Этот недочёт исправили авторы, рассмотревшие строение капсаицинового рецептора — ионного канала TRPV1, встроенного в липидный бислой. — TRPV1 structures in nanodiscs reveal mechanisms of ligand and lipid action.
• Структурка. До атомарных деталей исследователи разложили структуру базальной пластинки «хвоста» бактериофага T4 в двух состояниях — до сокращения «хвоста» и введения в клетку-жертву генетического материала и после него. — Structure of the T4 baseplate and its function in triggering sheath contraction.
• Структурка. Шпинат — это не только любимая еда мультяшного моряка Попая, но и источник сведений о строении фотосистемы II у растений. Криоэлектронная микроскопия показала, что каждая такая фотосистема соединяет в себе два одинаковых «мономера» из 25 субъединиц белков, 28 молекул каротиноидов и 105 молекул хлорофиллов. — Structure of spinach photosystem II—LHCII supercomplex at 3.2 Å resolution, Structural biology: A photo shoot of plant photosystem II.
• Структурка. На прошлой неделе все говорили про эукариота с очень необычными железосерными кластерами: в норме белки с этими структурами находятся на внутренней мембране митохондрий, а у того простейшего и митохондрий-то по сути не было. На этой неделе все желающие могут познакомиться с самими железосерными кластерами поближе, а именно на разрешении 0,48 ангстрем. — Charge-density analysis of an iron—sulfur protein at an ultra-high resolution of 0.48 Å.
• Молекулярка, биология развития. На гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) из печени эмбрионов животных, а также на их предшественниц, сажали молекулярные маркеры, а потом анализировали транскриптом (состав РНК) каждой клетки по отдельности. Выяснилось, что предшественники гемопоэтических стволовых клеток (пре-ГСК) весьма разнообразны по составу РНК, а для того, чтобы эти клетки дали начало ГСК, нужна активация пути mTOR. — Tracing haematopoietic stem cell formation at single-cell resolution, биомолекула: «Кем быть? Как гемопоэтическая стволовая клетка выбирает профессию».
• Биохимия, рак. Если в пре-ГСК путь mTOR нужно активировать, то в клетках некоторых злокачественных опухолей его лучше, наоборот, заглушить. Для этой цели существуют определённые лекарства, но, разумеется, клетки опухолей могут мутировать так, что становятся к этим лекарствам невосприимчивы. Так что приходится разрабатывать новые ингибиторы пути mTOR. Описание одного из новых ингибиторов и представили на этой неделе в Nature. — Overcoming mTOR resistance mutations with a new-generation mTOR inhibitor.
• Клеточная биология, рак. Опухоли мозговых тканей с большим трудом поддаются химиотерапии. Как выяснилось недавно, одна из причин тому — астроциты, самые многочисленные клетки нейроглии. Они образуют щелевые контакты с клетками опухоли, а последние распространяют по этим контактам сигнальное вещество — cGAMP. Этот циклический двойной нуклеотид активирует пару сигнальных путей в астроцитах, в результате чего те начинают в больших количествах вырабатывать провоспалительные цитокины. — Carcinoma—astrocyte gap junctions promote brain metastasis by cGAMP transfer.
• Иммунология. Как известно, вход в центральную нервную систему клеткам иммунной системы по большей части закрыт. Тем не менее, инфекция может попасть и в нервную ткань, а значит, с ней там нужно кому-то бороться. К примеру, антителам против вируса герпеса нужно, чтобы CD4 T-клетки памяти оказались в дорсальных корешках спинного мозга. Там эти клетки вырабатывают гамма-интерферон и своей деятельностью повышают проницаемость местных сосудов. Благодаря этому антитела против вируса получают возможность попасть в нервную систему. — Access of protective antiviral antibody to neuronal tissues requires CD4 T-cell help.
• Фармакология. Сейчас большинство антибиотиков разрабатывают путём полусинтеза: за основу берут природные соединения, а затем присоединяют к их молекулам какие-нибудь нужные функциональные группы, специально синтезированные по такому случаю. Но бактерий такие вещества уже почти не останавливают, и нужно всё время придумывать новые антибиотики. В этом плане перспективны макролиды — соединения, вырабатываемые стрептомицетами. Химики из MIT придумали такой способ получения макролидов, который позволяет полностью обойтись без «натуральных» соединений, и получили таким образом уже около 300 различных перспективных молекул. — A platform for the discovery of new macrolide antibiotics, Drug discovery: Fighting evolution with chemical synthesis.
• Геномика, рак. По итогам одного исследования может получиться так, что клетки злокачественной опухоли реагируют на лекарство, а какой-нибудь другой эксперимент покажет обратные результаты. К счастью, так бывает не всегда: по крайней мере два недавних больших исследования чувствительности к фармакологии (+исследования геномов тех же клеток) не противоречат друг другу. Ура! — Reproducible pharmacogenomic profiling of cancer cell line panels.

Science #352 (6288) + онлайны: донорские Т-клетки против рака, тонкости синтеза метана, кооперация микрофиламентов и микротрубочек

• Биология развития. Чтобы восстанавливаться после повреждений, скелетные мышцы «привлекают к работе» сателлитные клетки. Они способны обновлять собственную популяцию, и эксперименты in vitro показали, что обновление происходит за счёт асимметричного деления таких клеток. Теперь это подтвердили и в опытах, более близких к реальности — in vivo, на примере рыбы Danio rerio. — Asymmetric division of clonal muscle stem cells coordinates muscle regeneration in vivo.
• Биохимия, рак. Некоторые опухоли (агрессивные глиобластомы в их числе) могут получать устойчивость к различным видам терапии от своего микроокружения. Если заблокировать в таких глиобластомах активность PI3-K и IGF-1, опухоль лучше поддаётся лечению антителами против рецептора к колониестимулирующему фактору 1 (CSF-1R). — The tumor microenvironment underlies acquired resistance to CSF-1R inhibition in gliomas, биомолекула: «Опухолевые разговоры, или Роль микроокружения в развитии рака».
• Иммунология, рак. Судя по всему, Т-клетки здоровых доноров — очень перспективное оружие в борьбе с раком. Они распознают неоантигены (антигены, которые не обнаружила до этого иммунная система) клеток опухолей. — Targeting of cancer neoantigens with donor-derived T cell receptor repertoires.
• Биохимия, микробиология. Микроорганизмы синтезируют метан сложным образом. Механизм этого синтеза долго уточняли и выяснили, что в ходе процесса образуются метильные радикалы, а не метил-никелевые интермедиаты. — The radical mechanism of biological methane synthesis by methyl-coenzyme M reductase, Methane—make it or break it.
• Микробиология, молекулярка. Когда бактерия голодает, вещество под названием гуанозин-3′,5′-бисфосфат (ppGpp) «выключает» в её клетке транскрипцию, чтобы зря не тратить питательные вещества. «Выключение» происходит за счёт того, что ppGpp связывает элонгацию транскрипции с репарацией ДНК. Молекула гуанозин-3′,5′-бисфосфата не даёт репликационной вилке сталкиваться с РНК-полимеразой, идущей в обратном направлении. — ppGpp couples transcription to DNA repair in E. coli.
• Клеточная биология, биохимия. Чтобы клетка быстро и эффективно перемещалась или хотя бы меняла свою форму, нужно, чтобы разные составляющие её цитоскелета активно взаимодействовали друг с другом. Вот, например, один из компонентов микротрубочки ускоряет рост актиновых микрофиламентов с одной стороны от себя. — Accelerated actin filament polymerization from microtubule plus ends, Formin’ filaments at a faster CLIP.
• Генетика, эволюция. Зачем нам по несколько копий одного и того же гена, да ещё и на разных, независимых, участках генома? Всё-таки чтобы регулировать количество соответствующих этим генам белков, а не чтобы одна копия занималась чем-то специфическим, не тем же, чем другая. — Coregulation of tandem duplicate genes slows evolution of subfunctionalization in mammals.