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期刊信息/Journal information
中国科学（生命科学）
中国科学（生命科学）

王大成

月刊

1674-7232

life@scichina.org

010-64015399

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学（生命科学）/Journal Science in China(Series C)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果，以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界，《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI，多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
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    多细胞器之间的离子稳态调控

    王世强
    1315-1317页
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    内质网钙稳态与内质网应激

    赵松刘红美唐铁山
    1318-1326页
    查看更多>>摘要：维持内质网(endoplasmic reticulum,ER)中Ca2+存储的稳态对于准确的Ca2+信号传导和关键的细胞功能至关重要.内质网作为细胞内Ca2+的主要存储介质,对蛋白质折叠、分泌和Ca2+稳态十分重要.内质网Ca2+耗竭诱导内质网应激已被广泛认可,但是关于Ca2+耗竭诱导内质网应激的机制目前尚不十分清楚;此外内质网Ca2+过载是否会诱导内质网应激反应也知之甚少.本文总结了内质网钙稳态与内质网应激通路相关研究的最新进展.

    钙稳态Ca2+耗竭内质网钙过载内质网应激

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    内质网-线粒体互作与钙稳态

    屈川人刘垒
    1327-1336页
    查看更多>>摘要：内质网(endoplasmic reticulum,ER)是细胞中最大的细胞器之一,是细胞内的钙库,也是蛋白质合成与运输、蛋白质折叠、脂肪以及类固醇合成主要部位.线粒体是细胞内的能量工厂,参与细胞内的凋亡调控、氧化还原平衡、生物合成和信号转导,同时线粒体在钙稳态维持中也发挥着关键作用.内质网和线粒体外膜存在物理上的接触结构,这一结构被称为线粒体相关内质网膜(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes,MAMs).MAMs在多种细胞通路中发挥着核心作用,参与包括线粒体动态、自噬、炎症反应、脂质代谢、钙稳态及内质网应激等多种生物学功能,并与多种疾病的发生发展密切相关.本文主要介绍MAMs的结构和分子组成,并重点围绕MAMs在钙稳态中的作用进行综述.

    线粒体内质网线粒体相关内质网膜钙稳态

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    钠-葡萄糖共转运蛋白的结构机制研究进展

    崔文浩孙泽健陈雷
    1337-1345页
    查看更多>>摘要：钠-葡萄糖共转运蛋白(sodium-glucose cotransporters,SGLT)是溶质载体转运蛋白(solute carrier transporter,SLC transporter)超家族的一员,它们能够利用细胞膜内外存在的钠离子的电化学势驱动葡萄糖从低浓度到高浓度跨膜运输.SGLT家族中最重要的两个成员是SGLT1和SGLT2,分布在肾脏和小肠上皮等组织.目前SGLT2已经成为治疗糖尿病的重要靶点,SGLT1抑制剂也有治疗糖尿病和便秘等疾病的潜力.随着冷冻电子显微镜技术的发展,SGLT与辅助蛋白(例如MAP 17)形成的复合体、与小分子抑制剂形成的复合物,以及在转运过程中的多个构象的结构均已经被解析.这些研究有助于理解SGLT的转运机制以及药理学性质,也为基于结构的药物研发及优化奠定了基础.

    SGLT葡萄糖转运机制结构

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    β肾上腺素受体对心肌细胞钙信号的调控

    任宇捷梁景辉侯婷婷王世强...
    1346-1359页
    查看更多>>摘要：心脏是血液循环的动力器官.心肌细胞通过钙致钙释放的机制实现兴奋收缩耦联,控制着心脏有节律的收缩和舒张.交感神经递质通过β肾上腺素受体(β-adrenergic receptor,βAR)调控心肌细胞钙信号转导和心脏收缩舒张功能.在病理条件下,βAR的信号转导和钙信号出现异常,导致心律失常、心力衰竭、缺血再灌注损伤等心脏疾病的发生.因此,阐明βAR信号通路对心肌细胞钙信号的调节对认识心脏疾病的机理和药物研发具有重要意义.

    心肌细胞β肾上腺素受体钙信号转导

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    Piezo1介导机械力信号调控心血管功能的研究进展

    楼静高峰张星
    1360-1372页
    查看更多>>摘要：机械力信号在心血管发育、结构和功能调控中起着重要作用.Piezo1是哺乳动物中首个被发现的机械门控阳离子通道蛋白,作为细胞膜上的机械力感受器,主要通过引起胞外Ca2+内流激活下游信号通路.心肌细胞Piezo1可通过感知心脏收缩与舒张产生的牵张力变化,调控心肌细胞Ca2+稳态及功能活动.血管内皮细胞Piezo1感知血流产生的剪切力,参与血管发育与功能调控;血管平滑肌细胞Piezo1主要感知血压引起的牵张力变化,维持血管结构和功能稳态.Piezo1表达或激活异常可影响心肌Ca2+稳态诱发心律失常,促进心脏纤维化、动脉粥样硬化及血管衰老等多种心血管疾病的发生发展.运动引起的血流速度变化,可激活内皮细胞Piezo1促进Ca2+、Na+内流使内皮细胞去极化,通过间隙连接将去极化电信号传播至邻近平滑肌细胞诱发肠系膜阻力血管收缩,参与运动时血流重分配.我们新近发现模拟失重导致的体液重分布使颈动脉平滑肌所受牵张力增加,激活Piezo1引发血管重塑和血管衰老,提示Piezo1可能参与失重条件下机体重力感受及适应过程.值得注意的是,Piezo1受不同强度、类型或持续时间的力学刺激激活所引发的生物学效应可能并不相同.进一步阐明不同力学刺激下Piezo1的激活机制和生物学功能及调控,可望为心血管疾病防治提供新的思路.

    Piezo1Ca2+心血管机械力转导运动

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    钙离子和活性氧在多能干细胞中的功能和调控作用

    洪雪君符江琴林东童张旖凯...
    1373-1385页
    查看更多>>摘要：多能干细胞具有自我更新和多向分化潜能的特性,是再生医学的研究热点.对多能干细胞的研究有利于理解发育等生理过程以及相关疾病发生机制,有重要的理论研究价值和临床应用前景.钙离子(calcium ions,Ca2+)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)是细胞内信号分子,对干细胞的命运调控有重要的功能.正常情况下,一定的ROS水平下会维持干细胞自我更新和促进分化,但过高的ROS水平则会诱发细胞凋亡.Ca2+可通过多种方式参与维持干细胞的自我更新,包括钙依赖的细胞信号通路、细胞周期、表观遗传学修饰等,而钙稳态、钙信号及其水平对于各种类型的干细胞命运决定具有深远的影响.这些结果是推动干细胞领域发展的基础,为生物医学研究和再生医学的进步提供新的机会和角度.Ca2+和ROS在干细胞中的功能和调控作用将继续成为研究和应用的关键焦点.本文将论述ROS,Ca2+如何调控干细胞命运以及研究现状,并展望该领域的未来发展方向.

    活性氧钙离子线粒体表观遗传代谢多能性分化干细胞

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    基因编码的细胞器钙指示剂研究进展

    谷文佳钟梓铱张涵涵张晓嫣...
    1386-1407页
    查看更多>>摘要：真核细胞中的内质网、线粒体等含钙细胞器,是细胞钙信号系统的重要组成部分.揭示这些细胞器中的钙离子动态及稳态有着重要的生理和病理意义.与化学钙探针相比,细胞器特异性表达的基因编码的钙指示剂(ge-netically encoded Ca2+indicator,GECI)的定位更准确,使用更简便,因而具有很广阔的应用前景.本综述系统梳理了现有的线粒体、内质网、高尔基体、细胞内囊泡以及溶酶体等几种细胞器GECI的研究进展.总结了现有工具的优缺点,展望有待进一步优化的方向,旨在为今后细胞器GECI的开发及优化提供助力.

    细胞器钙指示剂钙成像细胞器钙信号

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    放氧光合生物LHC捕光天线的结构、排布与功能

    申丽丽王源王文达
    1408-1423页
    查看更多>>摘要：在光合作用的原初光能转化过程中,光合膜上的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ将吸收的太阳能转化为化学能,并释放氧气,产生的ATP和NADPH为二氧化碳固定提供能量.光合生物光系统核心外围的捕光天线负责收集光能,并向反应中心传递激发能,而且可以调节光合膜上的能量高效分配与利用.其中LHC类捕光天线在真核放氧光合生物进化过程中表现出丰富的多样性,研究它们的结构与功能对于探索光合作用原初反应和调控适应环境的分子机理有重要意义.本文围绕放氧光合生物LHC捕光天线的基因、蛋白、结构和功能,论述了从海洋绿藻到高等植物,以及红藻到硅藻进化过程中捕光天线的蛋白结构与功能细节,总结了它们与反应中心结合排布的不同形式,阐述了 LHC捕光天线的多样性对于光合生物适应光环境的重要意义.

    光合作用捕光天线光系统Ⅰ光系统ⅡLHCIIFCPLHC结构与功能LHC天线排布

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    冷冻电子显微镜研究RNA结构的进展

    潘志凌贾新宇苏昭铭
    1424-1438页
    查看更多>>摘要：核糖核酸(RNA)在生命的中心法则中扮演着承上启下的重要角色:它既携带遗传信息,又可以折叠成三维结构,在生命过程中发挥基因表达调控、催化化学反应等多种重要功能.例如,核糖体中的肽键生成反应完全由RNA催化完成.因此,RNA世界假说提出RNA早于DNA和蛋白质出现,作为生命起源的生物大分子.然而,相比于蛋白质,对RNA三维结构的研究还非常匮乏.在有限的RNA结构数据中,大部分是RNA与蛋白质的复合物(ribonu-cleoprotein,RNP).本文聚焦运用冷冻电子显微镜(冷冻电镜)对RNA三维结构与功能进行研究的最新进展,包括核酶、核糖开关和病毒因子等,阐明RNA结构研究的意义.同时比较了包括冷冻电镜、X射线晶体学、核磁共振等RNA结构解析方法的优势和挑战.最后展望该领域研究的基础和转化应用前景.

    RNA三维结构冷冻电镜单颗粒重构RNA动态构象变化RNA结构设计靶向RNA分子

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