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家族的百科全书A局部在细胞器中的DNA聚合酶：细菌的进化贡献，包括原始细节
DNA聚合酶以半辅助方式从脱氧核糖核苷酸合成DNA，并作为DNA复制和修复机械的核心。在真核细胞中，分别有2个含有基因组的细胞器，线粒体和质体，它们分别源自字母杆菌和蓝细菌。除了罕见的基因组占用线粒体和质体的病例外，两个细胞器必须由核编码的DNA poly蛋白酶提供，这些核编码的DNA poly将其定位并在其中进行维护以维持其基因组。由于有2个未解决的问题，细胞器DNA聚合酶的演变尚未完全理解。首先，在整个真核生物中尚未阐明细胞器DNA聚合酶的多样性。第二，目前尚不清楚最初在内共生细菌中使用的DNA聚合酶何时会导致线粒体和质体，因为已知的细胞器DNA聚合酶显示出与现有的alphaprototototototototototototototototeberacteria或cyanano bacteria相关的细胞器DNA聚合酶。在这项研究中，我们从不同的真核生物中鉴定出134个家族A DNA聚合酶序列，该序列被分类为10种新型类型，并探讨了它们的进化起源。实验室进一步检查了选定的DNA聚合酶的亚细胞局部定位。此处介绍的结果表明，细胞器DNA聚合酶的多样性已受到从系统发育范围宽细菌的多次转移poli基因的塑造，并且它们在真核生物中的发生还受到继发性质体质体性内孢子酶的影响。最后，我们提出的是，最后一个真核共同祖先可能拥有2种线粒体DNA聚合酶，POP，并且是原始线粒体DNA聚合酶I，RDXPOLA的直接后代的候选者，RDXPOLA，RDXPOLA在这项研究中已确定。
生物物理科学组（A组）自我报告...
我们的实验室试图了解大分子的3D结构与其功能有关。核糖体，尤其是真核细胞中的细胞断核糖体，是我们最喜欢的成像样品。细胞器核糖体由于根据内共生理论与细菌细胞的历史联系，与整体形态中的细菌核糖体相似，但是一旦在高分辨率下确定结构，就很容易观察到蛋白质和rRNA成分的添加和缺失。这些修饰源于在真核细胞环境中的演变过程中适应的必要性。我们想以高分辨率推断细胞器核糖体结构，以便我们可以高精度地推断出这些变化的结构和定位。我们的管道将涉及蔗糖密度梯度超速离心对细胞器核糖体的天然源纯化，通过冷冻EM进行成像和图像处理，以生成此类核糖体不同构象状态的结构。这项工作的随后扩展将是图像各种翻译因子以及核糖体的相互作用的结构和模式。总的来说，我们希望生成有关真核细胞内细胞器环境中翻译机制和翻译调节的重要数据。
浸入触点 - 一种新型的接触站点
液体 - 液相分离是组织大分子，尤其是具有内在无序区域的蛋白质的主要机制，在不受膜或脚手架的隔室中。因此，可以将细胞视为一种复杂的乳液，其中包含许多这些无膜细胞器，也称为生物分子冷凝物，以及许多膜结合细胞器。目前尚不清楚这种复杂的混合物如何运作以使细胞内运输，信号传导和代谢过程以高时空精度发生。基于突触囊泡冷凝物的实验观察结果 - 实际上挤满了膜的无膜细胞器 - 我们在这里介绍了浸入接触的框架：一种新型的膜无膜细胞器和膜之间的接触位点。在这一假设中，我们建议我们的浸入接触框架可以作为研究界面的基础，以使凝结物的扩散和材料特性与膜中发生的生化过程的扩散和材料特性相结合。在神经退行性疾病的情况下，该界面的身份和调节尤为重要，在神经退行性疾病中，在细胞病理学基础的基础上，异常折叠蛋白和受损细胞器的夹杂物具有异常。
一部分保守的吞噬基因可能用于裸肠球菌中的细胞内盗窃细胞内的细胞内细胞器
图1。（a）Berghia stephanieae和（b）Hermissenda opalescens中的线虫细胞中的特殊吞噬作用（即，在（a）berghia berghia opalescens中。（c）从Goodheart等人修改的广义CNIDOSAC示意图。2018 [14]（根据CC by 4.0 Creative Commons许可）突出了Cnidosac的主要功能。（插图）线虫细胞（n）是由cnidosac（CS）内的cnidophages吞噬的。缩写：C，Cerata； CI，Cilia Tufts； CP，Cnidophage，DG，消化腺； E，Cnidosac的入口； EP，上皮； ex，从cnidosac退出；他，血细胞； m，肌肉； n，黑头囊。
用于主动线粒体靶向癌症治疗的自主金属有机骨架纳米机器人
由于难以实现细胞内控制推进，纳米机器人操作进入亚细胞器仍未得到满足。细胞内细胞器，如线粒体，是一种具有选择性靶向性和治疗效果的新兴治疗靶点。我们报道了一种能够主动靶向线粒体的药物输送的自主纳米机器人，它是通过将线粒体亲和性阿霉素-三苯基膦 (DOX-TPP) 轻松封装在沸石咪唑酯骨架-67 (ZIF-67) 纳米颗粒内制备而成的。催化 ZIF-67 体可以分解肿瘤细胞内过表达的生物可利用过氧化氢，从而在 TPP 阳离子存在下产生有效的细胞内线粒体亲和性运动。这种纳米机器人增强的靶向药物输送可诱导线粒体介导的细胞凋亡和线粒体失调，从而提高体外抗癌效果并抑制癌细胞转移，并通过皮下肿瘤模型和原位乳腺肿瘤模型中的体内评估进一步验证。这种纳米机器人开辟了具有细胞内细胞器进入的纳米机器人操作的新领域，从而引入了具有细胞器级分辨率的下一代机器人医疗设备，用于精准治疗。
家族的百科全书A含有1个细胞器中的DNA聚合酶：细菌2的进化贡献，包括原始细节3 4
1塔苏乌巴大学生活与环境科学研究生院，日本8日9 2日本杜斯库巴大学生命与环境科学教师 Korea 14 5 Division of Invertebrate Zoology, American Museum of Natural History, New 15 York, USA 16 6 Research Center for Advanced Analysis, National Agriculture and Food 17 Research Organization, Tsukuba, Japan 18 7 RIKEN iTHEMS, Wako, Saitama, Japan 19 8 Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto, Japan 20 9 Department of Biology and Ecology, Faculty of Science, University of Ostrava, 21捷克共和国奥斯特拉瓦22 10计算科学中心，日本杜斯库巴大学23 24 *信函的作者：marek.elias@osu.cz（M.E.），25
社区和电力公司的弹性计划格局靶向蛋白质降解：从小分子到复杂的细胞器 - Keystone专题讨论会报告
1博士学位科学作家，纽约，纽约。2分子生物学与生物物理学研究所，苏黎世，苏黎世，瑞士。3分子病理研究所（IMP），维也纳生物中心和维也纳医科大学，奥地利维也纳。 4蛋白质加工科，结构生物学中心，癌症研究中心，国家癌症研究所，美国国家癌症研究所，马里兰州弗雷德里克。 5比米分子科学系，魏兹曼科学学院，以色列rehovot。 6马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的细胞生物学系。 7植物与微生物生物学和创新基因组学研究所，加利福尼亚大学，加利福尼亚州伯克利分校。 8哈佛医学院，马萨诸塞州波士顿的病理学系，杨百翰和妇女医院。 9，玛格丽特癌症中心，大学卫生网络和医学生物物理学系，多伦多大学多伦多大学，加拿大安大略省。 10 Max Perutz Labs，维也纳大学，维也纳生物中心（VBC），维也纳，奥地利。 11基础医学科学研究所和癌细胞重编程中心分子医学系，挪威奥斯陆奥斯陆大学临床医学研究所。 12挪威奥斯陆大学医院癌症研究所分子细胞生物学系。 13 Sanford Burnham Prebys医学发现研究所，开发，衰老和再生计划，加利福尼亚州拉霍亚。 15 Casma Therapeutics，马萨诸塞州剑桥。 16 Telethon遗传学和医学研究所（Tigem），意大利Pozzuoli。3分子病理研究所（IMP），维也纳生物中心和维也纳医科大学，奥地利维也纳。4蛋白质加工科，结构生物学中心，癌症研究中心，国家癌症研究所，美国国家癌症研究所，马里兰州弗雷德里克。5比米分子科学系，魏兹曼科学学院，以色列rehovot。6马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的细胞生物学系。7植物与微生物生物学和创新基因组学研究所，加利福尼亚大学，加利福尼亚州伯克利分校。8哈佛医学院，马萨诸塞州波士顿的病理学系，杨百翰和妇女医院。9，玛格丽特癌症中心，大学卫生网络和医学生物物理学系，多伦多大学多伦多大学，加拿大安大略省。10 Max Perutz Labs，维也纳大学，维也纳生物中心（VBC），维也纳，奥地利。11基础医学科学研究所和癌细胞重编程中心分子医学系，挪威奥斯陆奥斯陆大学临床医学研究所。 12挪威奥斯陆大学医院癌症研究所分子细胞生物学系。 13 Sanford Burnham Prebys医学发现研究所，开发，衰老和再生计划，加利福尼亚州拉霍亚。 15 Casma Therapeutics，马萨诸塞州剑桥。 16 Telethon遗传学和医学研究所（Tigem），意大利Pozzuoli。11基础医学科学研究所和癌细胞重编程中心分子医学系，挪威奥斯陆奥斯陆大学临床医学研究所。12挪威奥斯陆大学医院癌症研究所分子细胞生物学系。 13 Sanford Burnham Prebys医学发现研究所，开发，衰老和再生计划，加利福尼亚州拉霍亚。 15 Casma Therapeutics，马萨诸塞州剑桥。 16 Telethon遗传学和医学研究所（Tigem），意大利Pozzuoli。12挪威奥斯陆大学医院癌症研究所分子细胞生物学系。13 Sanford Burnham Prebys医学发现研究所，开发，衰老和再生计划，加利福尼亚州拉霍亚。15 Casma Therapeutics，马萨诸塞州剑桥。16 Telethon遗传学和医学研究所（Tigem），意大利Pozzuoli。16 Telethon遗传学和医学研究所（Tigem），意大利Pozzuoli。14国家生物巨星国家实验室，CAS CAS卓越生物大分子中心，生物物理学研究所，中国科学院和生命科学学院，中国中国科学院，北京大学，中国人民共和国。17分子和细胞生物学，加利福尼亚大学，伯克利分校，加利福尼亚州伯克利。18孟加拉大学 - 大学 - 大学 - 大学 - 膜生物学的国家主要实验室，纽约大学生命科学联合中心，生命科学学院，北京北京大学，北京大学。19分子机器和信号传导部，德国马丁斯·麦克斯·普朗克生物化学研究所。20 Amgen，Inc。，千橡树，加利福尼亚州。21医学院和布赫曼分子生命科学学院生物化学研究所II，德国法兰克福歌德大学。22马萨诸塞州波士顿哈佛医学院Blavatnik研究所的细胞生物学系。23分子肿瘤学和早期发现生物化学，加利福尼亚州南旧金山的Genentech，Inc。。24布里斯托尔·迈尔斯·索斯（Bristol Myers Squibb），加利福尼亚州布里斯班。25弗里德里希·米舍（Friedrich Miescher）生物医学研究所，瑞士巴塞尔。26马萨诸塞州剑桥的麻省理工学院和哈佛大学研究所。27马萨诸塞州波士顿的达纳 - 法伯癌研究所医学肿瘤学系。28德国癌症研究中心（DKFZ）和国家肿瘤疾病中心（NCT）的转化医学肿瘤学系，德国海德堡。29生物物理学研究生计划，生物学系和加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学遗传学系。30 Biohub，加利福尼亚州旧金山。 31 Cryoem and Bioimaging，SSRL，SLAC国家加速器实验室，加利福尼亚州Menlo Park。 32分子，细胞和发育生物学系，文学学院，科学学院和艺术学院，密歇根大学，密歇根州安阿伯。 33德国神经退行性疾病中心（DZNE）和德国图宾根大学的跨学院生物化学研究所。 34 CALL和发育生物学部分，加利福尼亚大学圣地亚哥分校生物科学系，加利福尼亚州拉霍亚。 35化学系和斯坦福大学，斯坦福大学和加利福尼亚州斯坦福大学的霍华德·休斯医学院。 36韦尔细胞与分子生物学研究所，以及纽约伊萨卡康奈尔大学的分子生物学与遗传学系。 37生物医学，代谢和神经科学系，摩德纳大学和雷吉奥·艾米利亚，意大利摩德纳30 Biohub，加利福尼亚州旧金山。31 Cryoem and Bioimaging，SSRL，SLAC国家加速器实验室，加利福尼亚州Menlo Park。32分子，细胞和发育生物学系，文学学院，科学学院和艺术学院，密歇根大学，密歇根州安阿伯。 33德国神经退行性疾病中心（DZNE）和德国图宾根大学的跨学院生物化学研究所。 34 CALL和发育生物学部分，加利福尼亚大学圣地亚哥分校生物科学系，加利福尼亚州拉霍亚。 35化学系和斯坦福大学，斯坦福大学和加利福尼亚州斯坦福大学的霍华德·休斯医学院。 36韦尔细胞与分子生物学研究所，以及纽约伊萨卡康奈尔大学的分子生物学与遗传学系。 37生物医学，代谢和神经科学系，摩德纳大学和雷吉奥·艾米利亚，意大利摩德纳32分子，细胞和发育生物学系，文学学院，科学学院和艺术学院，密歇根大学，密歇根州安阿伯。33德国神经退行性疾病中心（DZNE）和德国图宾根大学的跨学院生物化学研究所。 34 CALL和发育生物学部分，加利福尼亚大学圣地亚哥分校生物科学系，加利福尼亚州拉霍亚。 35化学系和斯坦福大学，斯坦福大学和加利福尼亚州斯坦福大学的霍华德·休斯医学院。 36韦尔细胞与分子生物学研究所，以及纽约伊萨卡康奈尔大学的分子生物学与遗传学系。 37生物医学，代谢和神经科学系，摩德纳大学和雷吉奥·艾米利亚，意大利摩德纳33德国神经退行性疾病中心（DZNE）和德国图宾根大学的跨学院生物化学研究所。34 CALL和发育生物学部分，加利福尼亚大学圣地亚哥分校生物科学系，加利福尼亚州拉霍亚。 35化学系和斯坦福大学，斯坦福大学和加利福尼亚州斯坦福大学的霍华德·休斯医学院。 36韦尔细胞与分子生物学研究所，以及纽约伊萨卡康奈尔大学的分子生物学与遗传学系。 37生物医学，代谢和神经科学系，摩德纳大学和雷吉奥·艾米利亚，意大利摩德纳34 CALL和发育生物学部分，加利福尼亚大学圣地亚哥分校生物科学系，加利福尼亚州拉霍亚。35化学系和斯坦福大学，斯坦福大学和加利福尼亚州斯坦福大学的霍华德·休斯医学院。 36韦尔细胞与分子生物学研究所，以及纽约伊萨卡康奈尔大学的分子生物学与遗传学系。 37生物医学，代谢和神经科学系，摩德纳大学和雷吉奥·艾米利亚，意大利摩德纳35化学系和斯坦福大学，斯坦福大学和加利福尼亚州斯坦福大学的霍华德·休斯医学院。36韦尔细胞与分子生物学研究所，以及纽约伊萨卡康奈尔大学的分子生物学与遗传学系。37生物医学，代谢和神经科学系，摩德纳大学和雷吉奥·艾米利亚，意大利摩德纳
化学科学 - RSC 出版
为了针对特定的细胞器，目标分子通常与靶向单元结合，2,11 已在质膜、26 溶酶体、27 线粒体、28,29 和内质网 (ER) 中得到充分证实。30 但是，化学修饰可能会改变分子的性质，这是该方法的一个重要限制。或者，可以使用生物正交化学实现对细胞区室的特定靶向，31 – 33 其中目标分子可以在细胞中与靶分子（例如糖或脂质）发生反应，通常使用高效的“点击”反应。 34,35 此外，与蛋白质标签融合的靶蛋白，例如 SNAP-tag、36 CLIP-tag 37 和 HaloTag 38 可与相应的化学配体发生反应，从而允许将小分子（染料）靶向特定细胞器并对其局部特性进行成像。39,40 然而，这些方法利用本质上不可逆的反应，因此位于靶细胞器内的分子会发生化学修饰。是否有可能将同一分子靶向不同的特定细胞区室，同时在靶向过程之前和之后保留其天然化学结构？可以考虑利用动态共价化学通过与位于特定细胞区室的靶向配体发生原位反应来定位分子。在这种情况下，即使靶向到感兴趣的位点（细胞器），可逆过程也能确保未修饰物种的存在。动态共价化学是产生和打破共价键的有效方法
利用工程合成的 P 型 PPR 编辑因子对植物细胞器中的 RNA 进行从头编辑
使用工程合成的 P 型 PPR 编辑因子在植物细胞器中进行从头 RNA 碱基编辑 Sébastien Mathieu 1†、Elena Lesch 2,3†、Shahinez Garcia 1、Stéfanie Graindorge、Mareike Schallenberg- Rüdinger 2 和 Kamel Hammani 1 * 1 植物分子生物学研究所，法国国家科学研究中心 (CNRS)，斯特拉斯堡大学，12 rue du Général Zimmer，67084 斯特拉斯堡，法国 2 细胞和分子植物学研究所，分子进化系，波恩大学，波恩，德国 3 当前地址：植物生物学和生物技术研究所，绿色生物技术系，明斯特大学，明斯特，德国 † 这些作者贡献相同 * 通讯作者。电话：+33 367155281；传真：+33 367155300；电子邮件：khammani@unistra.fr。摘要 在植物线粒体和叶绿体中，胞苷到尿苷的 RNA 编辑在调节基因表达中起着至关重要的作用。虽然天然 PLS 型 PPR 蛋白专门用于此过程，但合成 PPR 蛋白为靶向 RNA 编辑提供了巨大潜力。在本研究中，我们通过将合成的 P 型 PPR 向导与苔藓线粒体编辑因子 PPR56 的 DYW 胞苷脱氨酶结构域融合，设计了嵌合编辑因子。这些设计的 PPR 编辑器 (dPPRe) 在大肠杆菌以及本氏烟叶绿体和线粒体中引发高效、精确的从头 RNA 编辑。对最有效的 dPPRe 进行的叶绿体转录组范围分析表明，脱靶效应最小，仅有三个非目标 C 位点因与预期目标序列相似而被编辑。这项研究介绍了一种用于植物细胞器中 RNA 碱基编辑的新颖而精确的方法，为适用于植物和其他生物体的基因调控新方法铺平了道路。