《科學(xué)》

研究揭示MC4R激活飽和信號(hào)機(jī)制

以色列魏茨曼科學(xué)研究所的Moran Shalev-Benami、希伯萊大學(xué)Masha Y. Niv和英國(guó)倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院Peter J. McCormick合作在人類MC4R-Gs信號(hào)復(fù)合物的低溫電鏡結(jié)構(gòu)方面取得最新進(jìn)展。

研究人員利用該結(jié)構(gòu)揭示了黑皮質(zhì)素受體4（MC4R）激活飽和信號(hào)的機(jī)制。這一研究成果發(fā)表在4月15日出版的《科學(xué)》上。

他們介紹了人類MC4R-Gs信號(hào)復(fù)合物與激動(dòng)劑setmelanotide（一種最近被批準(zhǔn)用于治療肥胖癥的環(huán)狀肽）結(jié)合的冷凍EM結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)工作揭示了MC4R激活的機(jī)制，強(qiáng)調(diào)了啟動(dòng)飽和信號(hào)的分子開關(guān)。另外，他們的發(fā)現(xiàn)表明，Ca2+是激動(dòng)劑所必需的，而不是拮抗劑的功效。這些結(jié)果填補(bǔ)了了解MC4R激活的空白，并可能指導(dǎo)未來體重管理藥物的設(shè)計(jì)。

研究人員表示，肥胖在全球盛行，會(huì)導(dǎo)致發(fā)病率和生活質(zhì)量下降。MC4R是食欲、能量穩(wěn)態(tài)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)體重控制的關(guān)鍵，并且是抗肥胖藥的主要靶標(biāo)。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.abf7958

科學(xué)家從核和線粒體DNA挖掘尼安德特人種群歷史

德國(guó)馬克斯—普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所Matthias Meyer研究組取得一項(xiàng)新突破。他們利用洞穴沉積物中的核和線粒體DNA挖掘尼安德特人的種群歷史。相關(guān)論文發(fā)表在近日出版的《科學(xué)》上。

他們開發(fā)了富集和分析沉積物中核DNA的方法，并將其應(yīng)用于約200000至50000年前的西歐和西伯利亞南部的洞穴沉積物中。他們檢測(cè)到大約100000年前西班牙北部的人口置換，并伴隨著線粒體DNA的周轉(zhuǎn)。

他們還確定了晚更新世早期尼安德特人歷史上的兩次輻射事件。他們的工作為從沉積物中痕量核DNA研究古代人類的種群歷史奠定了基礎(chǔ)。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.abf1667

《細(xì)胞》

視覺皮層的高精度編碼

美國(guó)HHMI簡(jiǎn)妮莉亞研究園區(qū)Marius Pachitariu研究組揭示了視覺皮層中的高精度編碼。相關(guān)論文于近日發(fā)表在《細(xì)胞》上。

研究人員在定向解碼任務(wù)中同時(shí)記錄了來自小鼠主要視覺皮層（V1）和更高階視覺區(qū)域中的多達(dá)50000個(gè)神經(jīng)元，并分別測(cè)量了0.35°和0.37°的刺激識(shí)別閾值。這些神經(jīng)閾值幾乎比小鼠報(bào)告的行為歧視閾值小100倍。

這種差異不能通過刺激特性或喚醒狀態(tài)來解釋。此外，無法通過V1中的神經(jīng)變異性來解釋感官辨別任務(wù)期間的行為變異性。相反，與行為相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)在非感覺性大腦區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)產(chǎn)生。

這些結(jié)果暗示，小鼠的知覺辨別受到下游解碼器的限制，而不是受感覺表示中的神經(jīng)噪聲的限制。此外，視覺皮層中的單個(gè)神經(jīng)元為大腦提供了不可靠的視覺特征估計(jì)。尚不清楚單個(gè)神經(jīng)元的變異性是否在較大的神經(jīng)種群之間相關(guān)，從而損害了刺激的整體編碼。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.042