本期封面图片为一幅组合图，由来自一部影片的荧光静止画面组成，该影片反映的是由牛痘病毒诱导的肌动蛋白尾巴5分钟时间内在被感染细胞中的运动路径。近年来，在识别促进“依赖于与肌动蛋白相关的蛋白（ARP）2/3的肌动蛋白聚合反应”（一个在如细胞迁移等很多细胞过程中起中心作用的反应）的信号网络中所涉及分子的研究中，人们取得了很多进展。要从分子水平上完全了解ARP2/3复合物怎样发挥功能来刺激肌动蛋白聚合反应，需要关于激发这一复合物的信号网络的组织和动态的详细知识。Weisswange等人利用对被牛痘病毒感染的活细胞成像，同时结合荧光漂白，发现N-WASP（ARP2/3复合物的一个众所周知的激发因子）的周转率与该病毒基于肌动蛋白的运动速度成反比。肌动蛋白聚合反应也是促进该病毒下的N-WASP周转率所必需的。这些发现与一个模型的预测结果是一致的：在该模型中，N-WASP的结合在该病毒之下的稳定性控制依赖于ARP2/3复合物的基于肌动蛋白的运动速度。

 

2003年使伊朗巴姆遭到毁灭性破坏的地震，直接震裂了位于该城市之下的一个隐伏断层。该地震在3到7公里的深处发生了超过2米的大尺度滑移，但在地表上所发生的滑移却要小得多。Fielding等人利用对来自Envisat卫星的合成孔径雷达图像所作的干涉测量分析，来检测这个地区地震后断层带中所发生的震后反应。他们的分析显示，断层中发生了局部收缩现象，这表明沿断层部分地方既有震后滑移，又有多孔弹性反弹；同时断层带上层1公里中还发生了同震膨胀的愈合及收缩。通过一个断层带扩散的这种变形也许可解释一些走滑断层地震中所观察到的浅层滑移缺陷。

 

 

浮游生物需要养分磷来生长及合成构成它们细胞的分子，包括脂肪一样的类脂分子。在海洋中的某些地方，磷可能会极为稀缺，然而一类浮游生物——能够进行光合作用的浮游植物——似乎能够应对这种状况。现在，这一现象的原因已被发现：它们能够产生不含磷的类脂分子。已知浮游植物通过减少它们细胞中的磷含量来应对磷供应量所受限制，而现在用来自“马尾藻海”低磷酸盐海水所做的实验表明，浮游植物（而不是异养菌）能够用含硫和氮的类脂取代它们细胞膜中的磷脂。利用这些替代性类脂的能力在低磷环境中也许能够提供一种竞争优势。

 

 

行为研究表明，睡眠在学习中起一定作用。与此同时，鸟鸣也被确定为对学习进行研究的一个模型系统。有人曾提出，睡眠的成年斑胸草雀的前脑前运动神经元活动能够反映白天的鸣叫片段。现在，Sylvan Shank和Daniel Margoliash发现，睡眠在鸣鸟开始学习鸣叫时在确定其脑子的组织中扮演一个令人吃惊的角色。对未成年、还未学会其“歌声”的斑胸草雀来说，将其暴露于一只成年“辅导员”的歌声中，在随后的睡眠过程中会使前运动神经元活动发生深远变化。夜晚活动的这些变化也反映在第二天由“辅导员”歌声诱导产生的鸣叫中。

 

 

有人曾提出，II型脂肪酸合成（FASII）通道是一个很有希望的抗菌目标，同时以该通道为目标的抗菌素——平板霉素和平板素，据称对于抗多种抗菌素的革兰氏阳性细菌也有潜在疗效。一项新研究对这一抗菌方法的价值提出了疑问。该研究表明，包括葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌和肠球菌在内的一系列革兰氏阳性病原体的临床分离菌种，无论是在实验室生长介质中与外源脂肪酸一起施用时，还是在感染动物时，都能克服FASII通道抑制的由药物诱导的阻断。重要的是，人血清是脂肪酸的一个高效来源。

 

 

在活细胞中以原子分辨率确定蛋白的三维结构，对结构生物学家来说是一大挑战。本期Nature报告的两项进展，应能拓宽这一领域中一项很有希望的方法——细胞内NMR光谱的应用范围。以前，光谱方法较低的灵敏度及样本的短寿命，使得人们难以获得足够的结构信息来用这种方法确定蛋白结构。为NMR实验收集数据一般需要一到两天时间，这对活细胞来说太长了。Sakakibara等人通过在2至3个小时内收集到足够数据而克服了这一局限。他们报告了完全根据在活大肠杆菌中获得的信息确定的第一个三维蛋白结构。该原理证明研究中所用模型蛋白，是来自嗜热菌的假设的重金属结合蛋白TTHA1718。此前，活细胞的细胞内NMR光谱仅限于细菌和非洲爪蟾卵母细胞，对活真核细胞的广泛应用受到向这些细胞中输送同位素标记蛋白效率相对较低的限制。现在，Inomata等人发现，通过细胞穿透肽由吡啶酸调控的作用，有可能将合适标记的蛋白输送到人细胞的细胞液中，所用细胞穿透肽通过共价键与目标蛋白相结合。当输入的蛋白被内生酶活性或自体还原裂解作用释放时，研究人员便能够获得活的人细胞内蛋白质的高分辨率二维异核NMR光谱。这一方法有可能成为以细胞内蛋白为作用目标的药物的设计及筛选工作的一个强大工具。

 

(田天/编译，更多信息请访问www.naturechina.com/st)

 

《科学时报》 (2009-3-16 A3 国际)