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1、生物科技快报Bulletin of Biological Science & Technology中国科学院成都生物研究所科技情报中心2010年5月20日第5期 （总第192期） 目 录 科技进展 高山植物草玉梅向日性研究.1发现两种重要蛋白新机制.2新发现对付流感病毒化合物.4一种廉价抗菌药或具抗癌功效.7抗体助登革热病毒感染更多细胞.8成功克隆一个水稻增产关键基因.12发现一种能清除病原微生物的蛋白分子.15科技发现 菲律宾发现巨蜥新种.18揭秘恐龙同期爬行动物：鳄鱼和犰狳混合体.20巴西发现2亿年前迄今最完整迅猛鳄化石.21新发现化合物可对付已产生抗药力的流感病毒.23数千种可能的抗疟药
2、物化合物被发现.26科技要闻 植物调查瞄向“世界高地”.31美国梅奥医学中心撤回十篇学术论文.33中科院召开人才工作会议 将引进更多将帅人才.35中科院近500个千人岗位面向全球招聘.35高山植物草玉梅向日性研究中国科学院昆明植物研究所王红研究员研究组通过三年对滇西北毛茛科植物草玉梅（Anemone rivularis Buch.Ham）的研究，首次发现草玉梅的花具有向日性，填补了中国-喜马拉雅高山地区植物花向日运动机制和适应性研究的空白。草玉梅花向日运动机制不同于已报道的北极和北美的同科植物。该项研究揭示了草玉梅花向日运动是花梗顶部通过隐蔽面细胞伸长生长而发生弯曲来追踪太阳的。其花在去除雌雄
3、蕊后仍然追踪太阳，而去除花被后向日性完全消失；证实了草玉梅的花被作为光信号的接收者，主要接收蓝光信号，从而驱动其花的向日运动。自然条件下，草玉梅花内温度相对稳定，花被既能追踪太阳吸收热能，又能调节花内温度避免热害。草玉梅的花向日运动为其雌雄器官生长发育提供了较理想的花内微环境，促进了花粉活力和种子产量，保证了繁殖成功率。因此，草玉梅的花向日运动是适应高山极端环境的成功策略之一。目前，相关论文已被植物生态学（Plant Ecology）接受发表。（来源：中科院昆明植物研究所） Published online: Plant Ecology 5March2010 10.1007/s11258-01
4、0-9739-4Fig.1 a Habitat of A.rivularis, b floral structure, c sun-tracking flowers at noon, d sun-tracking flowers in the morning, e peduncles of flowers with tepals removed (T) and control flowers (+T), and f insect in flower Fig.4Near-median longitudinal sections taken below the receptacle of cont
5、rol peduncles (a, b, c), peduncles for which pistils and stamens had been removed (d, e, f), and peduncles for which tepals had been removed (g, h, i). Part figures a, d, g show the vertical structure of peduncles for the three treatments (Bars=0.1mm) and b, c, e, f, h, i show the cell length of the
6、 outer side (OS) or the inner side (IS) of peduncles for the three treatments, respectively (Bars=0.4mm). The average cell lengths of outer side in b and f are longer than the average cell lengths of the inner side in c and e. There was no difference in cell lengths between outer side and inner side
7、 in h and i 发现两种重要蛋白新机制蛋白是机体功能的执行者，也是许多疾病防治的靶标，近期来自日本和德国的研究人员分别发现了两种重要蛋白的新机制：水稻免疫系统关键蛋白，以及与粥样硬化有关的蛋白。来自美国纽约西奈山医学院（Mount Sinai School of Medicine）等处的研究人员发现一组被称作ATP结合匣式转运子的有名的蛋白质是与粥样硬化有关的白细胞增多症的关键性的抑制物。这说明那些已知的抑制动脉内斑块积聚的信号转导通路也可减轻白细胞增多症。信号转导通路，减少动脉粥样硬化（指的是在动脉内脂肪性斑块的积聚）疾病中的胆固醇还可压制与该疾病有关的白血球数量的增加。 这些发现对
8、动脉粥样硬化和白血球数增加的机制提供了线索，并可帮助改善对斑块的危险积聚的治疗，因为这种积聚会引起冠心病，而冠心病是美国首屈一指的死亡原因。 白细胞增多症（即身体中白细胞数高于正常）是发生动脉粥样硬化的一个重要的驱动因素，但人们对其的发生机制仍然不甚清楚。在这篇文章中，研究人员发现一组被称作ATP结合匣式转运子的有名的蛋白质是与粥样硬化有关的白细胞增多症的关键性的抑制物。 ATP结合匣式转运子可保护身体不发生动脉粥样硬化，因为它们可促进那些充满了脂肪物质的细胞中的胆固醇从细胞内外流。 研究人员观察到，那些缺乏2种转运子的小鼠的胆固醇水平会很高，并且其斑块积聚的速度也会加快。 然而，这些有缺陷小
9、鼠的疾病在存在有大量的HDL的时候（或称“好”胆固醇）会被逆转。 这些结果显示，那些已知的抑制动脉内斑块积聚的信号转导通路也可减轻白细胞增多症。另外一篇文章中，来自日本奈良尖端科学技术大学院大学植物分子遗传学的研究人员发现水稻体内有一种关键蛋白是是其免疫系统的关键，他们希望利用这一研究成果开发出抗病害能力更强的农作物。研究人员利用水稻对比研究发现，一种名为“抵抗性蛋白质”的物质一旦察觉到植株感染了细菌和病毒等，就会制造具有杀菌作用的物质，或者通过让感染部位的细胞死亡，控制病原体增殖。研究小组还发现，“抵抗性蛋白质”在谷物、果树、蔬菜、花卉等体内广泛存在。日本科学家希望利用这一研究成果开发出抗病
10、害能力更强的农作物。除此之外，近期来自加州大学圣迭戈分校的研究人员还发现了一种能帮助免疫细胞发现细菌，并进以找到伤口和感染的位置的蛋白复合物：脊髓小脑共济失调I型（Sca1）复合物，并且Sca1复合物控制了另一个在引导细胞的运动方面起重要作用的Ras蛋白。Ras蛋白将细胞的方向感应指针同其分子马达连接在一起，让细胞中的肌动蛋白最接近“猎物”，然后再让肌动蛋白远离细胞的另一端，通过这种方式，细胞就能向其目标“猎物”移动。而Sca1复合物就像定位仪一样，只在沿着细胞表面正确的位置激活Ras，由此便可确定细胞运动的方向。（来源：生物通 万纹） 来源：科学 发布时间：2010-6-4Published
11、 Online：May 20, 2010 Science DOI: 10.1126/science.1189731新发现对付流感病毒化合物据香港媒体报道，香港大学与加拿大专家合作，找到一种化合物，能对付已产生抗药力的禽流感病毒和人类新型流感病毒。这项研究由香港大家微生物学家高一村（Richard Kao）率领，有关论文刊登于最新一期的自然生物技术（Nature Biotechnology）期刊。他们发现，一种名为nucleozin的化合物，能阻止H5N1禽流感病毒和人类季节性流感病毒复制繁殖，相信可以广泛用于发展抗流感药物。高一村说，“我们现在找到全新的武器，与那些已产生抗药力的流感病毒战斗。
12、”他们指，美国在2008-2009年流感季节流传的H1N1新型流感病毒，几乎全都已对“特敏福”产生抗药能力。高一村说，他们从5万多种化合物当中，找出nucleozin，发现它能够令老鼠身上的H5N1病毒停止复制繁殖。此外，它也对H1N1、H3N2和H5N1病毒有效。来源：自然生物技术 发布时间：2010-6-4Nature Biotechnology Year published: (2010) DOI: doi:10.1038/nbt.1638 Figure 1: Chemical structures and biological activities of nucleozin and r
13、elated compounds.close(a) Chemical structures of compound FA-1, FA-2, FA-3 and FA-4. (b) Nucleozin is effective against human H1N1, H3N2 and H5N1 influenza viruses. MDCK cells were infected with different strains of virus and antiviral activities determined by PRA. OseltaFigure 2: Influenza A NP is
14、the molecular target of nucleozin.closeThree potential binding sites of nucleozin on the influenza A NP crystal structure as predicted by molecular docking models. Electrostatic surface representation of influenza A NP is color-coded (red, negative; blue, positive; light gray, neutralFigure 3: Nucle
15、ozin interacts with NP and causes NP aggregation.close(a) Binding of nucleozin to NP induced fluorescence quenching. We used 4 M wild-type WSN NP or Y289H variant NP and 025 M of nucleozin for fluorescence titrations. Internal fluorescence-quenching effect was due to micro-conformational changes upo
16、nFigure 4: Efficacies of nucleozin in a mice H5N1 virus infection model.close(a) Nucleozin protected the mice infected with highly pathogenic influenza H5N1 virus. Mice (nine per group) infected with 5 LD50 (median lethal dose) of A/Vietnam/1194/04 H5N1 virus received 100 l of 20 mg/ml zanamivir, 2.
17、3 mg/ml nucleozin or PBS t一种廉价抗菌药或具抗癌功效Full-size image (47K)据国外媒体4月14日报道，美国斯坦福大学的一个研究小组表示，他们在小鼠实验中发现了一种常见的抗菌药可明显减缓肿瘤生长速度，有望成为一种潜在的抗癌用药。相关研究发表在最新一期的癌细胞（Cancer Cell）杂志上。这种名为伊曲康唑的药物主要应用于真菌所引起的感染，对深部真菌和浅表真菌均有抗菌作用，临床上也被称为斯皮仁诺胶囊。研究人员称，该药虽不能将肿瘤完全摧毁，但当与其他药物联合使用时却能显著提高整体疗效。研究人员表示，已有大量的研究显示，刺猬蛋白通路在癌症的发展过程中发挥着
18、重要作用，因此他们将寻找能对该蛋白通路产生影响的药物作为研究的主要方向。参与该项目的斯坦福大学的菲利普比彻说，由于现有药物在剂量和毒性上都有详细信息，进入临床更为便利，因此他们决定从现有药物中进行筛选。在对已通过人体测试并获得美国食品和药品管理局批准的2400多种药物进行筛选后，研究人员最终发现伊曲康唑在其中毒性最小。动物实验显示，在喂食伊曲康唑口服溶液后，实验鼠身上的肿瘤的生长速度得到显著控制。而未使用该药物的对照组小鼠身上的肿瘤却在日渐增大。研究人员表示，关于伊曲康唑的研究已经进行了25年，因此对其安全性与副作用已经有了较深刻认识。目前的动物实验结果表明，低浓度的伊曲康唑和其他抗癌药联合使
19、用极有可能对癌细胞的生长起到阻断作用。但由于肿瘤在小鼠与人体中的生长存在很大差异，伊曲康唑对癌症的疗效还需经过临床试验验证。（来源：科技日报 王小龙） 来源：癌细胞 发布时间：2010-5-7 Cancer Cell.Volume 17, Issue 4, 13 April 2010, Pages 388-399 doi:10.1016/j.ccr.2010.02.027 抗体助登革热病毒感染更多细胞英泰两国研究人员联合在新一期科学（Science）杂志上发表论文称，人体免疫系统在对抗登革热病毒时所产生的前体膜蛋白（prM）抗体，会在患者第二次感染登革热时帮助病毒感染更多细胞，从而使症状更加严
20、重。研究人员称，该发现提供的关键信息有助于科学家尽早研制出新型登革热疫苗。论文称，英国伦敦帝国理工大学与泰国玛希顿大学及有关医院的研究人员合作，在分析了登革热患者血液样本中的病毒抗体后得出以上结论。人体免疫系统在对抗登革热病毒时会产生一系列抗体前体膜蛋白（prM）抗体。新研究表明，当曾感染过登革热病毒的人在遭遇不同品系病毒攻击时，第一次感染后产生的前体膜蛋白抗体会再次苏醒并发挥作用，但它们不但无法保护身体免受第二次感染，反而会帮助病毒进行复制，促使病毒感染更多的细胞。研究人员称，前体膜蛋白抗体的这种行为解释了为什么第二次感染不同品系的登革热病毒会引起比首次感染更严重的损害。他们相信，如果登革热
21、病毒疫苗含有这类前体膜蛋白抗体，就会引发类似问题，因此在设计新型登革热疫苗时，要避免这些抗体的出现。研究论文的第一作者、伦敦帝国理工大学医学系主任加文斯克里顿教授指出，目前全世界仍有很多人面临着登革热的威胁，登革热疫情的暴发不仅给病患及其家人带来不幸，也会使当地公共卫生系统和地方经济遭受沉重打击。而新研究所提供的一些关键信息，将有助于科学家研制出新型疫苗，从而减少该疾病对人类健康的损害。登革热是一种由登革热病毒引起、伊蚊传播的急性传染病，在东南亚、南美等热带、亚热带地区十分常见，其症状包括高烧、严重的关节疼痛和呕吐等，严重者还可能引发致命的出血热。据世界卫生组织统计，目前全世界有五分之二的人处
22、于该疾病的威胁之中。登革热病毒有四个不同品系，目前还没有公认的特效药物或疫苗。 来源：科学 发布时间：2010-5-28Science 7 May 2010: Vol. 328. no. 5979, pp. 745 - 748DOI: 10.1126/science.1185181Fig. 1 Specificity of 301 human antibodies. (A) Western Blot of infected cell lysates (nonreduced, probed individually as single lane strips) showing reactivit
23、y of antibodies with dengue NS1, E, and prM proteins. (B to G) Cross-reactivity of human mAb within the DENV serotypes (B) to (D) or between the DENV group and JEV (E) to (G).Fig. 2 Partial neutralization but potent enhancement by human monoclonal antibodies to prM. Neutralization assays (A) and enh
24、ancement assays (B) were performed with the six human anti-prM mAbs (clones 3-147, 58/5, 2F5, 2G4, 5F9, and 135.3), mouse anti-E mAb (4G2), and purified immunoglobulin (Ig) from pooled dengue convalescent serum (PCS) and pooled nondengue immune serum (PND) were used as controls (mean SE from three i
25、ndependent experiments). Culture supernatants from 20 anti-E and 20 anti-prM cell lines, all of which were specific to DENV2 and cross-reactive with other DENV serotypes, were assayed in neutralization (C) and ADE assays (D) to DENV2 strain 16681. Neutralization was performed by means of focus-formi
26、ng assay on Vero cells by using a 1:2 dilution of supernatant, whereas ADE was performed by using a 1:100 dilution on U937 cells; infection was read with fluorescence-activated cell sorting (FACS) by using 4G2.Fig. 3 Anti-prM can rescue infectivity in virus containing high densities of prM, such as
27、DENV produced in the presence of NH4Cl. (A) The density of uncleaved prM and E were measured with ELISA and expressed as the prM:E ratio. (B) Infectivity was determined in Vero cells, expressed as FFU, and the amount of total virus-equivalent particles was calculated according to the concentration o
28、f E protein measured by a sensitive sandwich ELISA. Data are presented as virus-equivalent particles/FFU ratios. (C) Neutralization assays with purified human anti-prM mAb (3-147). (D and E) Enhancement assays of U937 cells read out by FACS based intracellular staining for DENV antigens (4G2) using
29、either (D) a constant amount of infectious virus or (E) constant number of virus particles (mean SE from three independent experiments). Fig. 4 The roles of anti-prM on neutralization and enhancement of DENV infection of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). (A) PBMCs were infected with DENV2
30、in the presence of human anti-prM mAbs; at 24 hours, DENV Ag was stained intracellularly (4G2) and detected with flow cytometry in gated monocytes. PCS, PND, and irrelevant human mAb were used as control. (B) The density of prM on DENV from C6/36 cells and DC were detected with ELISA and presented a
31、s prM:E ratio. (C) Neutralization and (D) ADE of infection performed on Vero and U937 cells, respectively, of DENV generated from either C6/36 cells or DC in the presence of PCS or anti-prM mAb (3-147) (mean SE from three independent experiments).成功克隆一个水稻增产关键基因中国科学家在新一期英国自然遗传学杂志上报告说，他们成功克隆了一个可帮助水稻增产
32、的关键基因，该基因能使水稻向秆壮穗大的理想株型发展，在高产育种中具有重要应用前景。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士和中国农业科学院中国水稻研究所钱前研究员等组成的科研团队取得了这一突破性进展。李家洋院士介绍说，研究小组在中国农业部、科技部和国家自然科学基金委等部门的大力支持下，经过数年的协作与攻关，成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。理想株型是当前国内外超级稻研究中的一个核心领域，即通过改变水稻在分蘖、茎秆、穗粒等方面的结构特点，提高水稻产量。研究小组发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻分蘖数减少，穗粒数和千粒重（以克表示的一千粒种子的重量）增加，同时茎秆变得粗壮，增
33、加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10%以上。英国自然出版集团在新闻通报中评价说，到2050年全球粮食产量需要翻倍才能满足日益增长的人口对粮食的需要，对包括本次成果在内的水稻增产基因的确认和利用将成为解决粮食问题的重要途径。自然遗传学 发布时间：2010-5-31Nature Genetics Volume: 42, Pages: 541544 Year published: (2010) DOI: doi:10.1038/ng.591 Figure 1: Map-based cloning of the IPA1 QTL and subcellular
34、 localization of the OsSPL14-GFP fusion protein.close(a) The plant architecture of SNJ and TN1. Scale bars, 10 cm. (b) Location of IPA1 on rice chromosome 8. (c) Coarse linkage map of IPA1. (d) High-resolution linkage map of IPA1. The number of recombinants between the molecular marker and IPA1 is i
35、ndiFigure 2: Expression pattern of OsSPL14 and confirmation of OsmiR156-directed regulation on OsSPL14.close(ac) OsSPL14 expression patterns revealed by mRNA in situ hybridization. Scale bars, 200 m. (d) OsmiR156 cleavage sites in OsSPL14 mRNAs determined by RNA ligase-mediated 5 RACE. The vertical
36、lines represent the nucleotides that base-pair with OsmFigure 3: Effects of the point mutation in OsSPL14ipa1 on the OsmiR156-directed regulation of OsSPL14.close(a) Chromatogram of intact OsSPL14IPA1/ipa1 mRNAs recovered from RT-PCR with primers flanking the cleavage site. Arrows indicate the diffe
37、rent nucleotides in OsSPL14IPA1 and OsSPL14ipa1 cDNAs. (b) Phenotypes of OsSPL14IPA1-GFP, OsSPL14ipa1-GFP and OsFigure 4: Phenotypic characterization of NIL OsSPL14ipa1 plants.close(a) Gross morphologies of NIL OsSPL14IPA1 and NIL OsSPL14ipa1 plants at maturity. Scale bar, 10 cm. (b) Panicles of NIL
38、 OsSPL14IPA1 and NIL OsSPL14ipa1. Scale bar, 10 cm. (c) Culms of NIL OsSPL14IPA1 and NIL OsSPL14ipa1. Scale bar, 5 cm. (d) Cross-se发现一种能清除病原微生物的蛋白分子新一期出版的自然免疫学（Nature Immunology）杂志发表了医学免疫学国家重点实验室主任、第二军医大学免疫学研究所所长曹雪涛院士研究小组的科研成果。他们首次发现了一种被称为Lrrfip1的蛋白分子，能够在免疫细胞内识别入侵的病原微生物DNA和RNA，进而通过一种非经典的信号转导通路激活免疫细胞
39、产生干扰素以迅速清除病原微生物。该杂志配发专题评论，认为该研究为人们深入认识免疫系统如何抗御病原微生物感染的机制和抗感染免疫药物的设计提出了新方向。科学研究表明，病毒、细菌等致病性病原微生物一旦入侵机体，免疫系统会迅速启动抗感染免疫应答反应。但长期以来困扰免疫学界的问题是，机体免疫系统通过什么样的细胞与分子机制去区别“自我”与“非我”，从而特异性感知外源性病原微生物入侵，并又如何有效地启动免疫应答效应以杀伤、清除病原微生物。去年10月，曹雪涛应自然免疫学邀请，撰写了免疫细胞识别病原微生物DNA以诱导I型干扰素产生的分子机制研究评述，提出了该领域目前呈现的6方面研究热点。此次发现的Lrrfip1
40、能直接识别并结合病原微生物双链DNA和双链RNA，随后结合并活化一种信号分子，再通过结合I型干扰素产生的关键转录因子，促进乙酰化转移酶P300在干扰素启动子区聚集，形成一个干扰素基因表达增强三相复合体，从而促进干扰素产生。该研究发现了一条不同于经典模式的、由胞内核酸识别分子Lrrfip1及其下游信号分子组成的免疫识别病原微生物核酸及触发I型干扰素产生的新型分子途径，为抗感染药物的设计提供了新的靶点和思路。来源：科技日报 发布时间：2010-6-3Nature Immunology Volume: 11, Pages: 487494 Year published: (2010) DOI: doi
41、:10.1038/ni.1876 Figure 1: LRRFIP1 increases L. monocytogenes and VSVinduced production of IFN- in macrophages.close(a) Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of IFN- and TNF in supernatants of mouse primary peritoneal macrophages transfected for 48 h with LRRFIP1-specific or control (Ctrl) siRNA
42、, then left uninfected (Medium) or infected for 18 h with L. monoFigure 2: LRRFIP1 increases dsRNA- and dsDNA-induced expression of IFN- in macrophages.close(a) Real-time PCR analysis of IFN- mRNA expression in RAW264.7 cells transfected for 24 h with LRRFIP1-specific or control siRNA, then left unt
43、reated or transfected for 4 h with poly(dG:dC) (5.0 g/ml), poly(I:C) (5.0 g/ml) or poly(dA:dT) (5.0 g/mFigure 4: Positive regulation by -catenin of pathogen-induced production of IFN- in macrophages.close(a,b) ELISA of IFN- in supernatants of mouse primary peritoneal macrophages, with (-cat siRNA) o
44、r without (Ctrl siRNA) knockdown of -catenin, either left untreated (Medium) or infected for 18 h with L. monocytogenes (MOI, 100; a) or stimulated forFigure 6: Binding of -catenin to the Ifnb1 promoter locus though interaction with IRF3, which promotes p300 recruitment and acetylation of histones H
45、3 and H4 at the Ifnb1 promoter locus.close(a,b) ChIP analysis of the recruitment of -catenin to the Ifnb1 promoter in RAW264.7 cells left unstimulated or stimulated for 1 h with LPS (100 ng/ml) or poly(I:C) (20 g/ml); Ifnb1 promoter sequences in input DNA and DNA recovered from antibody-bo菲律宾发现巨蜥新种科学家日前在菲律宾吕宋岛发现一种此前从未见过的2米长巨蜥。图片提供：Joseph Brown/堪萨斯州立大学从口鼻到尾部长为两米、体重10公斤，按理说，这种巨蜥（Varanus bitatawa）很难被人们所忽略。然而正是这个科莫多巨蜥的近亲却令人惊讶地在充满好奇心的爬虫学家的眼皮子底下隐藏了很长时间。10多年来，生物学家在菲律宾吕宋岛的北部雨林曾看到过大量被有力的脚爪蹬踏过的树干，并且听当地的部落描述过一种名为“bitatawa”的蜥蜴它们的肉吃起来比著名的葛氏巨蜥（Varanus olivaceus）还要鲜美。然而科学家一直没有真正见过这种神秘的巨蜥，直到200