封面故事：月球形成理论所遭受的打击

Planetary science: Lunar conspiracies

当前关于月球形成的理论因最近的观测结果和最新计算机模拟而受到一定打击。在本期Nature上，Robin Canup在一篇Comment文章中、Tim Elliott 和Sarah Stewart在一篇News & Views Forum文章中发表了他们关于理论处理应怎样应对挑战的观点。（doi:10.1038/504027a & doi:10.1038/504090a）

新生儿为什么易发生感染？

Immunosuppressive CD71+ erythroid cells compromise neonatal host defence against infection

在出生后最初几个星期，婴儿非常容易发生传播性感染。这种脆弱性通常被归因于新生儿免疫细胞的内在缺陷，但这项研究提出的证据表明，主体防御系统事实上被新生儿环境内的主动免疫抑制削弱了。Sing Sing Way及同事发现，在新生小鼠中，一种表达“精氨酸酶-2”的CD71+红血球亚型抑制系统免疫细胞激活，从而针对有可能被新生小鼠突然接触到的共生细菌的菌落形成触发的有害炎症提供保护。同样是这种抑制也有不好的结果：对感染的抵抗力也被降低了。（doi: 10.1038/nature12675）详细中文报道

CD36清道夫蛋白的结构

Structure of LIMP-2 provides functional insights with implications for SR-BI and CD36

CD36超级家族中的清道夫受体蛋白调控脂质代谢和先天免疫。它们识别正常的和改性的脂蛋白及与病原体相关的分子模式。在这项研究中，Sergio Grinstein及同事发表了对CD36家族蛋白LIMP-2 (lysosomal integral membrane protein type 2)所做的首次高分辨率结构分析，同时通过同源模拟还发表了另外两个超级家族成员SR-BI 和 CD36的结构。该结构显示存在一个横贯该分子整个长度的大空腔，它可能起一个隧道的作用，胆固醇通过它被从所结合的脂蛋白输送到胞质膜的外叶。（doi: 10.1038/nature12684）详细中文报道

一个TRP离子通道在开启和闭合状态下的结构

Structure of the TRPV1 ion channel determined by electron cryo-microscopy

TRPV1 structures in distinct conformations reveal activation mechanisms

“瞬时受体电位”(TRP)通道是一系列物理和化学刺激的传感器。在两篇相关联论文的第一篇中，Maofu Liao 等人获得了大鼠TRPV1（辣椒素受体——辣椒素是辣椒中的辛辣成分）在一个“封闭”状态下的高分辨率低温电子显微镜结构。该结构总体上与电压门控的离子通道的结构相当相似，但有TRP通道特有的几个结构特点。在第二篇论文中，Erhu Cao等人发表了大鼠TRPV1在一种肽神经毒素（Resiniferatoxin）存在时和在辣椒素存在时的结构，从而提供了该通道激活状态的结构。对闭合和开启状态下的结构所做比较显示，TRPV1有一个独特的双门通道激活机制。（doi:10.1038/nature12822 & doi: 10.1038/504093a & doi: 10.1038/nature12823）详细中文报道

M2毒蕈碱乙酰胆碱受体所发生的变构

Activation and allosteric modulation of a muscarinic acetylcholine receptor

包括Class B 和Class F家族成员在内的很多“G蛋白耦合受体”(GPCRs)的结构现在已经有了，但我们对它们从失活状态向活性状态的转变却知之甚少。在这项研究中，作者解决了人类“M2毒蕈碱乙酰胆碱受体”在只与激动剂“Iperoxo”结合在一起和与LY2119620（一个正向变构调节物）相结合的活性状态下的X-射线晶体结构。这些结构显示，被激活的M2受体有一个极小的“正构结合点”，LY2119620正“坐”在该激动剂的上面。作者还注意到，在M2受体的失活构形中构成变构点的区域太大，不能与LY2119620结合。这意味着，在LY2119620能够结合到该变构点上前，这个细胞外区域需要收缩（通过与高亲和性激动剂来实现）。这一GPCR是心血管功能、认知和痛觉的生理控制所必需的，而且因为变构点在序列和结构中没有“正构结合点”那么保守，所以作者希望与变构点结合的配体能够被转变成只与五个乙酰胆碱受体亚型之一选择性相互作用的药物。（doi:10.1038/nature12735）

PPR蛋白对ssRNA的识别

Structural basis for the modular recognition of single-stranded RNA by PPR proteins

Pentatricopeptide repeat (PPR)蛋白是在RNA代谢的很多方面所涉及的以线粒体和叶绿体为目标的RNA结合蛋白。PPR蛋白的作用已很好定性，但它们是怎样识别特定“单链RNA” (ssRNAs)的却不是很清楚。Nieng Yan及同事获得了玉米PPR10在没有ssRNA和有ssRNA两种情况下的结构。他们发现，在没有RNA的形式中，19个重复片段构成一个“超螺线”螺旋，两个PPR10蛋白在一个反平行二聚体中聚集在一起。一个ssRNA的结合诱导PPR10发生强构形变化，其中六个重复片段中的每一个识别目标序列的“6-碱基对”核心中的一个单核苷酸。（doi:10.1038/nature12651）

脂肪细胞命运的控制

EHMT1 controls brown adipose cell fate and thermogenesis through the PRDM16 complex

这项研究表明，棕色脂肪组织中含量较高的一种名为“euchromatic histone-lysine N-methyltransferase 1 (EHMT1)”的酶是控制棕色脂肪细胞命运的PRDM16转录复合物的一个必要成分。棕色脂肪细胞中EHMT1的丢失导致棕色脂肪特点的丧失，在活体中通过肌肉选择性基因启动子的“Histone 3 Lys 9”的脱甲基化诱导肌肉分化。相比之下，EHMT1表达通过使PRDM16蛋白稳定来打开棕色脂肪细胞中的生热基因程序。将EHMT1从脂肪中删除，会减少由BAT介导的适应性热生成，造成肥胖和胰岛素抗性。（doi:10.1038/nature12652）

遗传变异和物种形成

Genetic incompatibilities are widespread within species

本文作者通过果蝇重组近交系来研究“上位效应”（等位基因之间的非加和性相互作用）在影响种群适应性中所起作用这个问题。他们发现，驱动生殖分离的原材料是同时在物种内分离的，未必需要独立产生的、被地理上的分离所固定的不相容突变的出现。这一发现对于物种形成遗传学有重要意义，同时它也表明“上位效应”是普遍存在的，但可能经常未被检测到。（doi:10.1038/nature12678）

Nras细胞获得进一步突变机会的手段

Oncogenic Nras has bimodal effects on stem cells that sustainably increase competitiveness

Nras致癌基因在一些形式的骨髓增生疾病和白血病的病情发展的早期经常发生突变。现在，Sean Morrison及同事在一个小鼠模型中发现，造血干细胞中Nras的激活会产生一个“双模效应”：增加一些细胞中发生细胞分裂的可能性，但在其他细胞中却会降低这种可能性。这使得该单一白血病前突变在克隆上扩大分裂更为迅速的细胞类群，同时也促进分裂速度较慢细胞的长期自我更新。作者提出，通过以这种方式引导其资源，Nras突变细胞能战胜其野生型对手，增加获得进一步突变的机会，同时保持长期克隆优势。（doi:10.1038/nature12830 & doi:10.1038/nature12840）

一个γ-射线暴源最初发出的光

Highly polarized light from stable ordered magnetic fields in GRB 120308A

2012年3月8日，NASA的Swift卫星识别出了γ-射线暴源GRB120308A，最初是作为持续了大约100秒的一个γ-射线脉冲识别出的。基于LaPalma的“利物浦望远镜”（对Swift的发现自动做出反应）识别出了光学余晖，并且能够在爆发最初的关键几分钟内对偏振光的演变进行跟踪。发表在这篇论文中的这些结果对一次γ-射线暴源爆发中喷射出的物质喷射流的物理性质提供了迄今最严格的约束条件。（doi: 10.1038/nature12814 & doi:10.1038/504092a）