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12月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中主要包括目前已知最大离子通道Ryanodine受体RyR1的三维结构，赋予玉米丝黑穗病（Head smut）数量抗性的激酶，同卵双胞胎的全血DNA甲基化图谱等。
生物通报道：12月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中主要包括目前已知最大离子通道Ryanodine受体RyR1的三维结构，赋予玉米丝黑穗病（Head smut）数量抗性的激酶，同卵双胞胎的全血DNA甲基化图谱等。
首次来自清华大学医学院的颜宁研究组与生命学院施一公研究组、以及英国MRC分子生物学实验室Sjors Scheres研究组合作，揭示了目前已知最大离子通道Ryanodine受体RyR1的三维结构，为理解其功能提供了重要线索。
钙离子是生命体中最为丰富的阳离子之一，也是细胞信号传导中重要的第二信使，参与调控肌肉收缩、细胞分泌、神经信号传递等重要生命过程。在正常情况下，细胞质中的钙离子浓度维持在100 nM左右的低浓度，而内质网（或肌肉组织肌质网）中的钙离子浓度却高达mM级，是细胞内的“钙库”。在肌肉细胞中，当细胞外或者肌质网中的钙离子释放到细胞质时，会引发肌肉的收缩反应。这一过程称为肌肉兴奋收缩偶联，是骨骼肌及心肌运动的分子基础。而负责将钙离子从肌质网快速大量释放到胞浆中的是一种称作Ryanodine受体（Ryanodine Receptor，简称RyR）的高通量钙离子通道。
颜宁研究组、施一公研究组与英国MRC的Sjors Scheres教授合作，摸索了新的蛋白纯化策略，获得优质的蛋白样品，利用单颗粒冷冻电镜方法，成功解析了兔源的RyR1蛋白与其抑制蛋白FKBP12的复合物三维结构。该结构总体分辨率达到了3.8Å，其中负责离子运输的跨膜区分辨率甚至超过3.5 Å，可以准确搭建原子结构模型。
兔源RyR1每个单体包含5037个氨基酸，其中3000多个氨基酸的原子坐标获得解析。除去之前已经获得的三个可溶区结构域片段，该电镜结构首次揭示了跨膜区（每个单体含有近500个氨基酸）、以及可溶区中三个全新结构域的接近原子分辨率三维结构。RyR1的结构整体呈现四次对称的金字塔形状。其跨膜区具有类似于电压门控离子通道的折叠特点，但还有额外的结构域以实现对通道开闭状态的调控。跨膜区的高分辨率及高质量密度揭示了RyR1识别钙离子的机理及其高通量运输钙离子的分子基础。整体结构分析显示了庞大的细胞质结构域的层级结构组织特征以及调控通道开关的可能机制。该研究对于肌肉-收缩偶联以及与之相关的疾病的认识也具有重要的意义，也为治疗相关疾病提供了重要的结构线索。
其次来自中国农业大学、吉林省农业科学院的研究人员，在新研究中发现了一个赋予玉米丝黑穗病（Head smut）数量抗性的激酶。
玉米丝黑穗病是一种世界性病害,也是我国春玉米产区的主要病害之一。最新研究报告称图位克隆了qHSR1，并确定了qHSR1介导玉米丝黑穗病数量抗性的分子机制。利用连续的精细定位和转基因互补策略，他们发现ZmWAK是定位在qHSR1内，赋予玉米黑穗病数量抗性的一个基因。ZmWAK跨越质膜，有可能发挥了一种受体样激酶作用负责感知和传导细胞外信号。
研究人员证实ZmWAK在幼苗的中胚轴中高水平表达，在那里它阻止了内生玉米丝黑穗病菌的活体营养性生长。中胚轴ZmWAK表达受损会影响ZmWAK介导的黑穗病数量抗性。他们发现玉米驯化后似乎发生了ZmWAK位点的缺失，并在玉米种质间传播，在玉米的进化过程中ZmWAK激酶结构域受到了功能限制。新研究为玉米抗丝黑穗病分子育种提供了一个可能的抗病候选基因，为玉米丝黑穗病抗病育种工程的进一步深入研究奠定了重要的基础。
此外还有华大基因和伦敦大学国王学院的研究团队，通过高通量的全基因组甲基化DNA免疫共沉淀测序MeDIP-seq，获得了27对同卵双胞胎的全血DNA甲基化图谱。
MeDIP-seq是一种低成本的全基因组DNA甲基化组分析方法。研究人员对测序结果进行了综合性的“组学”分析，鉴定了与T2D有关的甲基化差异区域（DMR）。随后，他们在42个非亲属T2D患者和221个对照中对这些位点进行了验证。
研究显示，MALT1基因的启动子存在很显著的差异性甲基化，这个基因涉及了胰岛素和血糖通路，并且与血液中的牛磺胆酸钠水平有关。研究人员将甲基化数据与T2D GWAS meta分析结合起来，发现DMR集中在T2D的易感位点。
（生物通：万纹）
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