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“小柯”秀

2022-03-21 中国科学报
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  《自然—化学》

  钯催化C-C键的可逆形成

  加拿大多伦多大学的Lautens Mark团队报道了钯催化C-C键的可逆形成。相关研究成果发表在3月17日出版的《自然—化学》。

  一个广受认可的原则是,所有反应基本上都是可逆的。观察可逆的过渡金属催化反应,尤其是那些包括C-C键断裂的反应,更具挑战性。钯和镍催化的碳碘化反应的发展提供了碘代二氢异喹诺酮产品的顺式和反式非对映体。利用这些基底,研究人员对使用简单钯催化剂形成C-C键的可逆性进行了广泛的研究。

  研究人员报道了以非对映体新戊碘化物为起点的钯催化可逆C-C键形成的综合研究。结果表明,在相同的催化条件下,两种非对映体都可以转化为一种普通产物。采用实验和计算相结合的方法来探索其作用机制。研究了对理解可逆C-C键形成过程至关重要的各种概念,包括电子和空间参数对C-C键断裂步骤的影响。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41557-022-00898-0

  《自然—神经科学》

  小鼠和人脑单细胞测序揭示人为和混淆神经胶质特征

  美国哈佛大学Beth Stevens小组利用小鼠和人脑的单细胞测序揭示人为和混淆的神经胶质特征。该研究成果近日在线发表于《自然—神经科学》。

  研究人员证明了在脑组织上使用酶解会诱发异常的体外基因表达特征,在小胶质细胞中最为突出,这在已发表的文献中很普遍,并会严重干扰下游的分析。为了解决这个问题,研究人员提出了一个经过严格验证的方案,该方案既保留了体内转录谱,又保留了细胞类型的多样性和跨组织类型和物种的产量。研究人员还在死后的人脑单核RNA测序数据集中发现了一个类似的特征,并表明这一特征在新鲜分离的人体组织中通过暴露于体外高温而被诱导出来。

  总之,上述研究结果为防止新鲜组织消化过程中人为的基因表达变化提供了一种方法学解决方案,并为今后深入分析死后人类样本中存在的潜在干扰状态提供了参考。

  据了解,几乎所有单细胞测序实验的一个关键方面是将完整的组织解离成单细胞悬浮液。虽然许多协议已被优化为最佳细胞产量,但它们往往忽略了解离对体外基因表达的影响。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41593-022-01022-8

  《自然—神经科学》

  研究揭示结构变异对人脑基因调控影响

  美国西奈山伊坎医学院Towfique Raj研究组利用整合全基因组测序和多组数据,揭示了结构变异(SV)对人脑基因调控的影响。相关论文3月14日发表于《自然—神经科学》。

  他们报告了使用来自老年人和阿尔茨海默病患者的1760个短读长全基因组发现的 170996个SV。通过应用数量性状基因座(SV-xQTL)分析,他们量化了顺式作用SV对死后脑组织中组蛋白修饰、基因表达、剪接和蛋白质丰度的影响。超过3200个SV与至少一种分子表型相关。

  他们发现65%~99%的SV-eQTL跨队列和大脑区域的可重复性。SV与mRNA和蛋白质的关联在超过87%的SV基因对中具有相同的作用方向。中介分析显示约8%的SV-eQTL由组蛋白乙酰化介导,约11%由剪接介导。此外,SV与进行性核上性麻痹的关联确定了以前已知的和新的SV。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41593-022-01031-7

  《美国化学会志》

  新研究揭示异腈生成机制

  美国加州大学Wenjun Zhang团队通过非血红素铁(II)依赖性氧化酶脱羧酶揭示了异腈生成机制。相关研究成果近日发表于《美国化学会志》。

  异腈部分是一种富含电子的功能区,用于装饰各种生物活性天然产物。十多年来,异腈生物合成仅限于异腈合成酶,这是一个催化l-Trp/l-Tyr和核酮糖—5—磷酸之间缩合反应的酶家族。ScoE是一种非血红素铁(II)和α—酮戊二酸依赖性双加氧酶,它的发现证明了自然界采用的异腈装置的替代途径。此前已有关于ScoE的生物化学、晶体学和计算研究报道,但异腈的形成机制仍不清楚。

  该文中,研究人员采用了体外生物化学、化学合成、光谱学技术和计算模拟,使他们能够提出一个铂族分子机制的异腈的形成。他们的研究结果表明,ScoE反应始于(R)—3—(羧甲基)氨基丁酸的C5羟基化生成产物1,然后脱水,可能由Tyr96介导合成反式构型2。(R)—3—异氰酸最终通过生成物2的自由基脱羧生成,而不是该酶超家族通常采用的羟基化途径。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1021/jacs.1c12891

打印 责任编辑:侯茜

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