生物大分子

酵母核糖体组装前体的高分辨冷冻电镜结构

清华大学高宁研究组与合作者揭示了细胞核内的核糖体组装前体结构揭示了装配熟因子的功能多样性，相关结果发表在《自然》杂志上。该研究报道了位于酵母细胞核内的一系列组成上和结构上不同的核糖体60S亚基前体复合物的冷冻电镜结构，确定了近20种装配因子在核糖体上的结合位置及其原子结构。真核核糖体的成熟是一个高度复杂的过程，包括核糖体蛋白装配以及rRNA的剪切加工，需要76 snoRNAs和超过200种装配因子的调控。然而绝大多数真核装配因子的结构以及其行使功能的分子机理完全未知。这些数目众多的装配因子在组装过程的不同时间点发挥作用，介导了核糖体组装的全过程，包括核仁，核质、跨核孔复合物的运输，以及胞质的装配过程。

酵母核糖体大亚基组装中间体的3

ITS2和相关因子的结构

人源NPC1蛋白结构及其介导胆固醇转运和埃博拉病毒入侵的分子机制

中国疾控中心、中科院微生物所高福院士研究组与清华大学颜宁研究组合作，报道了人源胆固醇转运蛋白NPC1的4.4埃分辨率冷冻电镜结构，并探讨了NPC1和NPC2介导细胞内胆固醇转运的分子机制，研究论文发表于《细胞》。Niemann-Pick疾病是一类因为脂类代谢失常而导致的罕见遗传疾病，目前还没有有效的治疗手段。NPC1功能异常是C型Niemann-Pick疾病的主要因素。人源NPC1是一个全长1278个氨基酸并含有13次跨膜螺旋的膜蛋白，新型的“随机相位3D分类”方法从而将这一并不十分稳定的单体膜蛋白结构解析到4.4埃，有望推广到对于类似生物大分子的结构解析。

抗埃博拉抗体被成功分离

中科院广州生物医药与健康研究院与广州医科大学联合共建的呼吸疾病国家重点实验室陈凌研究员与清华大学张林琦教授等合作，通过单细胞克隆等技术，成功从猕猴体内分离出我国首例抗埃博拉病毒感染的高效单克隆中和抗体，研究论文发表于《科学报告》。埃博拉病毒是迄今为止人类所知的最致命传染性病毒之一，平均病死率高达40%左右。从1976年在刚果民主共和国发现，一直在中部非洲国家和地区小范围爆发和流行。2014年春季开始，埃博拉疫情在西部非洲几内亚、利比里亚和塞拉利昂三国突然大范围爆发，给人民生活、经济发展和社会稳定带来了灾难性的打击，对新形势下的公共健康和安全提出了前所未有的挑战。

新型内质网钙通道

中科院动物研究所唐铁山课题组与美国克利夫兰州立大学周爱民课题组、中国科学院动物研究所陈佺课题组、中科院上海药物研究所李扬课题组等合作，在阐释细胞应对内质网钙离子过载机制方面获得进展，相关成果发表于《细胞》。胞内钙库的钙释放是钙信号触发的一个重要途径。内质网是胞内的重要钙库，所以内质网中的钙离子必须维持一个稳定的水平才能保证钙信号的准确性。内质网中的钙水平过高或过低都会造成钙信号紊乱，进而导致细胞生理功能异常和疾病。内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有钙离子通道活性的四聚体，主动地将内质网中过多的钙离子排出，从而消除内质网钙过载给细胞带来的多种威胁。

光合作用超级复合物

中科院生物物理研究所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组合作，通过单颗粒冷冻电镜技术，在3.2埃分辨率下解析了高等植物（菠菜）光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体（PSII-LHCII supercomplex）的三维结构，相关结果发表在《自然》杂志上。光合作用为地球上几乎所有生命体提供赖以生存的物质和能量。该项工作首次解析了CP29的全长结构和CP26的结构，并发现了这三个不同外周捕光复合物与核心复合物之间相互装配和识别的机制和位点。在准确指认了外周捕光复合物与核心复合物界面上的三个小亚基的基础上，解释了它们在介导二者之间装配以及稳定超级复合物方面的作用。对于进一步在分子水平理解PSII-LHCII超级复合物中的能量传递时间动力学和光保护机理具有重要意义。

P S I I–LHCII分子单颗粒cryo-EM分析

菠菜PSII外亚基

合成镜像生物分子系统实现遗传信息复制与转录

清华大学生命学院朱听课题组与化学系刘磊课题组合作，通过化学合成镜像聚合酶实现了中心法则中DNA的复制与转录这两个关键步骤，研究论文发表于《自然-化学》。地球上已知所有生物都具有手性均一的特征，即构成生命的蛋白质几乎均由L型氨基酸组成，而DNA和RNA均由D型核糖组成；迄今为止还没有证据表明反手性生命系统在进化中曾经出现过。该研究结果表明镜像DNA的复制与转录同样遵循碱基互补配对原则，并具有良好的手性特异性。由该镜像分子系统聚合得到的镜像DNA核酶实现了与天然DNA核酶相同的自剪切功能。该研究有望被用来聚合实用反手性核酸大分子和实现构建镜像生命系统迈。

第二类内含子及其逆转录酶复合体的结构

清华大学生命科学学院教授、清华-北大生命科学联合中心研究员王宏伟研究组及其合作者报道了内源性的第二类内含子RNA蛋白复合物的3.8埃分辨率的冷冻电镜结构，研究论文发表于《自然结构与分子生物学》。第二类内含子RNA大量存在于原核生物中，是真核细胞中剪接体的进化祖先。真核细胞中的绝大多数内含子剪接是通过由少量RNA和许多蛋白质组成的复杂核糖核蛋白复合物剪接体来完成的。而在原核生物第二类内含子的形成过程中，剪接是通过内含子RNA自身结构所产生的核糖酶活性独立介导酯基转移反应从而形成分离的内含子套索和拼接的外显子，因而是相对简单的剪接过程。第二类内含子RNA蛋白质复合体的研究对理解真核生物的剪接体与端粒酶的进化过程与分子机制具有重要意义。

ATM激酶精细三维结构

中国科学技术大学蔡刚课题组与南京农业大学王伟武课题组、中科大刘海燕课题组合作，揭示了毛细血管扩张共济失调症突变蛋白——ATM激酶的精细三维结构，相关成果发表于《自然-通讯》。ATM蛋白负责启动细胞对DNA双链断裂损伤的响应，是调控基因组稳定性的最核心激酶，能直接磷酸化细胞内超过1000个重要底物。该研究解析了分辨率8.7埃的ATM激酶的三维结构，揭示了ATM激酶的各个结构域及其之间的相互作用；尤其是ATM同源二聚体呈现出张开翅膀的蝴蝶构象，二聚体的相互作用界面清晰可辨；激酶活性区域位于蝴蝶的头部，分辨率相对较高，其原子结构模型得到构建，并显示出底物结合的位点。