光合系统II中水氧化过程中质子释放的机制研究 学术背景 光合系统II（Photosystem II, PSII）是自然界中唯一能够催化水分解的酶，其反应不仅释放出氧气，还为生物质的合成提供了电子。水分解反应释放的质子进入类囊体腔，形成质子动力势（proton-motive force, PMF），驱动ATP的合成。尽管近年来在PSII的结构和功能研究方面取得了显著进展，但水氧化反应中的关键步骤，特别是去质子化过程的机制仍然存在争议。本文通过结合量子/经典（QM/MM）自由能计算和原子分子动力学（MD）模拟，揭示了PSII中氧释放的锰-钙簇（Mn4O5Ca）如何通过保守的羧酸盐和水分子阵列将质子传递到类囊体腔，并识别了局部质子存储位点和分子门控机制，防止了质子回流的浪费反应。 论文来源 本文由...

软椭球形微凝胶在气-水界面的毛细驱动自组装研究 研究背景 在流体界面（如气-水界面）上，胶体颗粒的吸附会引发界面变形，进而产生各向异性的界面介导相互作用，并形成超结构。特别是软性椭球形微凝胶由于其可调节的长宽比、可控的功能性和柔软性，成为研究自发毛细驱动自组装的理想模型。微凝胶通常由聚苯乙烯（PS）核心和交联的荧光标记的聚（N-异丙基甲基丙烯酰胺）（PNIPMAM）外壳组成。通过单轴拉伸嵌入聚乙烯醇（PVA）薄膜中的颗粒，可以精细调节其长宽比（aspect ratio, ）。研究表明，长宽比的变化范围从1到8.8，这些微凝胶在气-水界面上的自组装行为通过荧光显微镜、理论计算和计算机模拟进行了研究。随着长宽比的增加，微凝胶的自组装从看似随机的结构转变为紧凑的簇，最终形成长链状的侧向组装。PN...

月球水起源的三氧同位素研究揭示其本土与彗星来源 月球上水的起源一直是行星科学中的一个关键问题，尤其是在人类计划建立月球基地的背景下，水资源的来源和利用变得尤为重要。月球水的可能来源包括月球自身的原生水、太阳风产生的水以及通过陨石和彗星输送的水。然而，由于月球水含量极低，传统的分析方法难以精确测量其同位素组成，从而限制了对其来源的理解。为了进一步揭示月球水的起源，研究人员开发了一种高精度的分析技术，能够对极少量样品进行三氧同位素（triple oxygen isotopes）测量，从而区分不同来源的水。 论文来源 这篇研究论文由Maxwell M. Thiemens、Morgan H. Nunn Martinez和Mark H. Thiemens共同撰写，分别来自英国爱丁堡大学、美国加州大学圣...

地球与月球氧同位素一致性的研究及其对月球形成和挥发物来源的启示 学术背景 地球与月球岩石的氧同位素相似性一直是地球化学和宇宙化学中的一个重要谜题。这一现象与现有的月球形成模型相矛盾，尤其是关于月球形成的“大碰撞理论”。根据该理论，月球形成于约45亿年前，地球与一个名为Theia的火星大小天体之间的碰撞。然而，地球与月球岩石的氧同位素相似性表明，Theia与原始地球的氧同位素组成可能非常接近，或者碰撞后发生了强烈的物质混合。此外，这一发现还对地球和月球上水的来源提出了新的见解，表明水可能并非通过后期的“晚期增生物质”（late veneer）到达地球和月球。 为了进一步探讨这一问题，研究人员对月球和地球岩石的氧同位素进行了精确测量，并结合已有的月球形成模型，提出了新的解释。该研究不仅有助于理解...

月球极地挥发物的探索、采样与解释 学术背景 月球极地的永久阴影区（Permanently Shadowed Regions, PSRs）以及其他表面挥发物沉积是未来人类重返月球的重要采样目标。这些挥发物不仅具有极高的科学价值，还可能改变人类在月球上持续活动的策略。然而，采样这些极低温的沉积物、将其带回地球并解释其挥发物记录，是Artemis计划面临的重大挑战。月球极地的挥发物可能包含多种物种，其稳定同位素特征可以揭示它们的来源和形成过程。例如，氢同位素（δD）可以用来识别独特的轻太阳风成分。由于这些挥发物沉积的温度极低，采样、保存、管理和分析这些样品的难度远高于其他样本返回任务。在低温条件下收集和保存样品可以显著提高科学产出，但这也对技术提出了更高的要求，并增加了运输过程中的风险。 论文来源...

针对ALS的联合药物治疗：Nebivolol与Donepezil的多靶点作用研究 背景与研究目的 肌萎缩侧索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）是一种致命的神经退行性疾病，其特征是脊髓和大脑中的运动神经元进行性丧失，导致严重的肌肉萎缩、运动功能衰退，最终导致呼吸衰竭和死亡。现有治疗ALS的两种FDA批准药物Riluzole和Edaravone仅能延长几个月的生存期，且对功能改善效果有限。这一现状凸显了研发新疗法的紧迫性。ALS的病理机制复杂，包括炎症反应、兴奋性毒性（glutamate excitotoxicity）、氧化应激等多因素作用，给药物开发带来挑战。 本研究由Dr. Noah Biotech Inc.的研究团队主导，旨在开发一种联合药物，靶...

解密内皮素受体的拮抗剂选择性：基于冷冻电镜的研究揭示关键分子机制 学术背景 内皮素（Endothelin, ET）是一种强效的血管收缩肽，在调节心血管功能方面具有重要作用。其家族成员包括ET-1、ET-2和ET-3，这些分子通过与内皮素受体（Endothelin Receptors, ETRs）结合，调控血管张力及整体心血管稳态。内皮素受体主要包括两种亚型，ETA和ETB，它们虽然具有63%的序列同源性，但在配体亲和性和功能上表现出显著差异：ETA偏好结合ET-1和ET-2并诱导强效的血管收缩，而ETB则与三种内皮素亚型均有相似亲和力，主要通过释放一氧化氮诱导血管舒张，并促进ET-1的清除。 由于ETR在多种心血管疾病中发挥重要作用，它们已成为治疗靶点，特别是在治疗肺动脉高压（Pulmona...

半合成胍基脂类糖肽抗生素的开发及其在体内外抗菌活性研究 背景介绍 随着抗菌药物开发的减缓和耐药菌株的迅速增加，抗菌素耐药性已成为威胁人类健康的重大问题。尤其是革兰氏阳性病原体，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），越来越多地造成社区和医院获得性感染，导致显著的病患率和死亡率。自从万古霉素问世以来，它被广泛用于治疗MRSA及其他革兰氏阳性病原体引起的感染。然而，近年来，耐万古霉素的临床分离株不断出现，对临床治疗带来了新的挑战。这些耐药株包括万古霉素中介金黄色葡萄球菌（VISA）、异质性VISA（具有一个耐药亚群）以及万古霉素耐金黄色葡萄球菌（VRSA），均表现出对万古霉素的不同程度耐药性。此外，耐万古霉素肠球菌（VRE）也成为严重的临床问题，目前估计30％的相关性感染对万古霉素无效。 研究目...

Piplartine 减轻氨基糖苷引起的 TRPV1 活性并防止小鼠听力丧失 学术背景 听力损失是全球范围内一个严重的健康问题，根据世界卫生组织的统计，约有超过4亿人受到其影响。氨基糖苷（aminoglycoside）类抗生素虽然因其广谱抗菌性和对多药耐药性细菌的有效性在医疗中得以广泛应用，但其副作用同样显著，其中包括不可逆的神经毒性和感觉神经性听力丧失。约有40%至60%接受氨基糖苷治疗的患者最终会丧失听力。在当前无任何防治这种听力损失的有效药物获FDA（美国食品和药物管理局）批准的情况下，寻找能够预防或治疗氨基糖苷引起的听力丧失的药物显得尤为迫切。 论文来源 这篇题为“Piplartine attenuates aminoglycoside-induced TRPV1 activity ...

基于序列的功能宏基因组学揭示了环境微生物组中功能性COPA基因的新自然多样性 环境微生物组中的功能基因/蛋白质的自然多样性是进化和生物工程研究的重要组成部分。为了深入了解全球微生物中铜（Cu）抗性基因COPA的多样性，本研究采用了一种基于序列的功能宏基因组学方法。这项研究不仅将宏基因组组装技术、局部BLAST、进化迹分析（ETA）、化学合成和传统功能基因组学结合起来，还成功地高效挖掘了环境DNA（eDNA）中的COPA基因多样性。 研究背景 微生物进化过程中产生了多样的功能基因/蛋白质，这些基因/蛋白质在领域如微生物系统发育学和蛋白质工程中有着广泛的应用。例如，DNA指导的RNA聚合酶亚基Beta（RPB）和氮化酶铁蛋白（NIFH）等基因广泛用于识别和描述不可培养的‘黑暗物质’。现有已知功能...