海胆烯酮

沙蚕、蛤蜊、钩虾、螃蟹、海鞘、海蛇尾、海胆……6月8日“世界海洋日”前夕，记者在位于青岛附近海域的专业溢油应急处置指挥船“海巡0512”轮上看到，生态环境部门工作人员用箱式采泥器采集到多种海洋生物。“这些海洋生物多数是清洁水体的‘指示种类’。它们的现身，说明我们所在的青岛附近海域底栖生物物种多样性水平较高，生态环境质量较好。”山东省青岛生态环境监测中心副主任崔文连说。工作人员在“海巡0512”轮上收集样本。新华社记者张武岳 摄在船上，工作人员还将现场采集到的水体样本等，放到模块化实验室中。他们在此可开展pH、溶解氧、石油类、重金属、营养盐、微塑料、新污染物、挥发性有机物等多项指标的现场分析，及时掌握监测海域现场生态环境状况。为何海洋生态环境监测相关工作，可以在海事部门的专业应急船上开展？这与各方通力协作密不可分。2023年12月5日，山东省生态环境厅、山东海事局在青岛签订海洋环境保护合作框架协议，将“海巡0512”作为载体，为共同参与海上污染防治监管、海洋环境应急监测、突发应急指挥等海上行动提供装备保障。工作人员在模块化实验室中做实验。新华社记者张武岳 摄“通过加装船载海洋生态环境监测模块化实验室等，我们加强监视监测信息共享共治，实现了海洋环境监测与溢油清除能力的资源共享、高效融合。”山东海事局危管防污处处长崔昊旻介绍。历经6个月，双方共同完成船载模块化监测实验室安装，尾部绞车、L型侧吊等监测采样辅助设施加装，救生安全装备和海上通信设备升级改造等工作。如今的“海巡0512”轮，配备多通道CTD采水器、箱式采泥器、便携式全自动测油仪、有毒有害气体分析仪、紫外可见分光光度计、水质多参数仪等设备，已经具备海洋水质、沉积物、挥发性有机气体、海洋生物多样性以及海洋新型污染物等要素的精确监测能力。“海巡0512”轮航拍照片。受访者供图“在监测船的共建协同机制下，应急处置过程中，生态环境监测部门能够第一时间赶到现场，在模块化实验室中开展监测分析，迅速掌握海洋生态环境的实时状况，评估污染程度、扩散范围以及可能对环境造成的影响，为应急处置提供科学、准确的依据。”崔文连说。

科学家已经发现了上万种新的蛋白联结，约占蛋白联结总量的四分之一。　　为了揭示蛋白质是如何构建细胞与机体，来自多个国家的科学家组成的研究团队筛选了不同生物的细胞，这些细胞从变形虫到蠕虫到老鼠到人类，来源十分广泛。　　这项蛋白质科学的壮举，是来自七个国家的三个研究小组合作的结果，由多伦多大学唐纳利中心的Andrew Emili教授和德克萨斯大学奥斯汀分校的EdwardMarcotte教授领导，发现了成百上千种新的蛋白质相互作用，其中细胞内蛋白质的接触作用大约占四分之一。　　一个蛋白联结的缺失都会致病。图谱已经帮助科学家锁定病变蛋白。这些数据将通过开放数据库的访问提供给世界各地的研究人员。　　虽然十几年前的人类基因组测序无疑是生物学中最伟大的发现之一，然而这只是人们对细胞工作的深入了解的开始。基因只不过是一幅模板，而它的复制品——蛋白质，担任了细胞运转的主要工作。　　蛋白间相互联系，共同协作。许多蛋白质结合形成所谓的分子机器并在细胞活动中扮演关键角色，例如合成新的蛋白质，或者是回收旧蛋白，再造新蛋白。但是人类细胞中有上万种蛋白质，其中的大部分我们仍旧不知道它们的作用。　　于是有了Emili 和Marcotte的图谱，团队使用最先进的方法，可以提取细胞内数千个分子机器并分析其蛋白构成。然后他们建立了一个类似于社交网站的网络，通过探知未知蛋白与已知蛋白的联结，推知未知蛋白质的功能。例如，未知蛋白与“杂活儿工”蛋白有联结，那么这个未知蛋白极可能也具有细胞修复功能。　　今天这项里程碑式的研究收集了九个物种分子机器的信息，分别包含了面包酵母、阿米巴虫、海葵、苍蝇、蠕虫、海胆、青蛙、老鼠和人类，并由此可以绘制出一个生命树图。这个新的图谱将蛋白质结合体数目扩大到已知的十倍有余，并可以让我们观察到它们如何随着时间进行进化的。　　“对于我来单单是此项研究的规模就足以吸引人们的眼球，我们已知的每个物种的蛋白联结已达到到原先所知的三倍。我们现在通过蛋白质相互作用网络可以非常可靠的预测，所有动物具有超过一百万种蛋白质相互作用，这从根本上来讲是一个巨大的进步。”Emili说，他也是疾病管理生物标记方面的安大略研究会主席、分子遗传学教授。　　研究发现，自从十亿年前原始细胞出现之后，动物生命出现在地球上以前，成千上万种蛋白质协作关系一直保持不变。　　“就蛋白质分布而言，人类与其他物种通常是相同的，这不仅印证了我们拥有共同祖先，也对在基因组学的基础上研究多种疾病以及这些疾病如何存在于不同物种中有实际意义。”Marcotte说。　　在确定人类疾病的可能原因方面，人们已经证明这个图谱是有用的，例如一种新发现的分子机器名为Commander，由十二个单一的蛋白质组成。人们曾发现一些智力障碍患者的机体里具有编码Commander某些组分的基因，但并不清楚这些蛋白质的机制。　　由于Commander存在于所有动物的细胞里，研究生FanTu正在破坏蝌蚪中的蛋白质部件，揭示了胚胎发育阶段脑细胞位置异常，并为复杂的人类起源问题提供了一个可能。　　“有了成千上万种蛋白质相互作用，我们的图谱会帮助人们研究蛋白质相互作用和人类疾病的多种联系，这是我们未来几年的研究方向。”Emili博士总结道。

01研究背景SLC9C1是精子中特异的溶质载体，属于阳离子/质子逆向转运蛋白SLC9超家族，其表达与精子数量和活力直接相关。SLC9C1包含运输结构域(TD)，电压感应结构域 (VSD)和环核苷酸结合结构域 (CNBD)。VSD感知的膜电压如何激活转运体中的离子交换机制一直不清楚。来自海德堡大学的Cristina Paulino课题组在Nature上发表了题为“Structures of a sperm-specific solute carrier gated by voltage and cAMP”的文章，解析海胆SLC9C1的结构，并揭示了三个功能域是如何耦合。文中使用NanoTemper Panta分析配体对SLC9C1的构象的影响。02案例解读https://doi.org/10.1038/s41586-023-06629-wSpSLC9C1以同二聚体的形式组装，通过结构解析，作者明确识别SpSLC9C1不同的结构域：TD、VSD和CTD（包括CNBS和CH1-9）。图1：SpSLC9C1在序列水平上的结构域排列环核苷酸可以使得SLC9C1在静息电位激活，cAMP的激活效果比cGMP高。作者又解析了SLC9C1在cAMP与cGMP存在的情况下的结构（图2A）。发现结合cAMP的SLC9C1结构有很高的构象异质性，特别是CTD。分析发现cAMP破坏了β-CTD之间的二聚体相互作用，导致CTD偏离对称轴。为了进一步表征cGMP和cAMP结合对SpSLC9C1的影响，作者分析分离的CTD (S946-E1193， CNBD和β-CTD) 在加入cAMP和cGMP后Tm的变化。从结构信息来看，cGMP的加入未引起SLC9C1构象上明显改变，对应的ΔTm变化可能很小。因此，需要一种高精度和重复性的方法进行检测。nanoDSF技术检测Tm精度为±0.1℃，避免重复性差造成的假阴性问题。实验时，无需加入染料，也不存在染料分子造成的不兼容或者对蛋白的其他影响。nanoDSF检测显示，环核苷酸诱导CTD的热稳定性增加，其中cAMP产生6°C的位移，而cGMP仅观察到2°C，结果证实了cAMP对SpSLC9C1有较高的增强作用。图2：A.加入cGMP和cAMP后SpSLC9C1 -CTD结构；B.Panta nanoDSF模块检测SpSLC9C1 -CTD(蓝色)以及加入cGMP(紫色)和cAMP(橙色)后Tm综上，cAMP结合在CNBD结构域后也可以破坏β-CTD的相互作用，使其可以在更接近静息电位下被激活，进而进行钠/氢交换，揭示了SLC9C1电压调节与cAMP调节的钠/氢交换机制。03产品技术优势Panta nanoDSF模块具有极高数据重复性和准确性，确保您获得准确的Tm值。实验时无需加入染料，操作简单的同时，保证了实验结果。此外，Panta整合了DLS、SLS、背反射和nanoDSF四大检测模块，只需一份样品，便可以获得多种稳定性参数。PR Panta蛋白稳定性分析仪