科学快讯

  类氮酶系统催化蛋氨酸、乙烯和甲烷的生物生成  细菌产生气态碳氢化合物,如乙烯和甲烷,影响土壤环境和大气气候。研究人员证明了来自陆地和淡水细菌的生物甲烷和乙烯,是由一种先前未知的蛋氨酸生物合成途径直接产生的。  这一途径存在于许多物种中,它使用一种不同于已知固氮酶和固氮样还原酶的类氮还原酶,具体作用是破坏C-S键,以减少普遍存在的和可感知的挥发性有机硫化合物,如二甲基硫化物和(2—甲基硫)乙醇。释放出的甲硫醇作为直接的蛋氨酸的前兆,乙烯或甲烷释放到环境中。  通过这种途径产生厌氧乙烯,很好地解释了长期以来对缺氧土壤中乙烯积累的观察。甲烷生产显示了不同于古细菌产甲烷的额外途径。  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abb6310  地球上的水可能来自顽火辉石球粒陨石一类物质  地球上水的起源仍然未知。顽火辉石球粒陨石与地球岩石具有相似的同位素组成,因此可能是形成地球物质的代表。顽火辉石球粒陨石被认为是缺乏水的,因为它们形成于太阳系内部。  因此,地球上的水通常归因于后期添加的一小部分水合物质,如碳质球粒陨石,它起源于水更丰富的太阳系外部。  研究发现,顽火辉石球粒陨石含有足够的氢,足以将至少3倍于地球海水质量的氢送入地球。  顽火辉石球粒陨石的氢和氮同位素组成与地球的地幔相匹配,所以类似顽火辉石球粒陨石的小行星可能将这些挥发性元素贡献给了地壳和地幔。  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aba1948  新冠病毒共有抗体应答的结构基础  从分子上理解中和抗体对新冠病毒的反应可以加速疫苗的设计和药物的发现。研究人员分析了294种新冠病毒抗体,发现IGHV3-53是最常用于靶向刺突蛋白受体结合域(RBD)的IGHV基因。  无论有无Fab CR3022,两种带有RBD的IGHV3-53中和抗体的共晶体结构,生殖系编码的残基主导了ACE2结合位点的识别。  这种结合模式将IGHV3-53抗体限制在较短的CDR H3环上,但可容纳轻链多样性。  这些IGHV3-53抗体表现出最小的亲和力成熟和高效力,是有希望的疫苗设计。了解这些结构基序和结合模式可以促进抗原的设计,从而引发这种中和反应。  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abd2321  植物纤维素合酶复合物结构获解析  纤维素是植物细胞壁的重要组成部分,是地球上最丰富的生物聚合物。超分子植物纤维素合酶复合体将多种线状葡萄糖聚合物组织成微纤维,作为承重的细胞壁成分。  研究人员确定了杨树纤维素合酶CesA同源三聚体的结构,提示了纤维素微原纤维形成的分子基础。  这种复合物被细胞内的植物保守区和跨膜段内的螺旋交换稳定下来,形成了新生纤维素聚合物占据的3个通道。  分泌将聚合物导向一个共同的出口点,从而促进原纤维的形成。CesA的N末端域组装成胞质杆,与微管束缚蛋白相互作用,因此可能参与了CesA的定位。  科学家的数据表明纤维素合酶复合物如何组装,并为植物细胞壁工程提供分子基础。  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abb2978