biophysics 篇论文 | Gist.Science

生物物理学是一门迷人的交叉学科，它像一座桥梁，将物理学的精密原理与生命的复杂奥秘连接起来。在这里，研究者利用物理工具去解码细胞如何运作、蛋白质怎样折叠，甚至探索意识背后的物质基础，让抽象的生命现象变得清晰可测。

Gist.Science 致力于让前沿科学触手可及。我们每天自动追踪 bioRxiv 上发布的最新生物物理学预印本，并由专家团队为每一篇论文提供通俗易懂的科普解读与深度的技术分析。无论您是资深学者还是科学爱好者，都能在这里快速把握研究核心。

以下为您呈现该领域最新发布的论文列表，带您即刻开启探索之旅。

本研究表明，关节软骨中的剪切应变硬化行为受控于其胶原网络内从弯曲主导向拉伸主导模式的力学相变过程，该过程受局部胶原浓度和整体压缩的调节，并决定了发生硬化的临界应变。

这项研究揭示了在肠杆菌科大肠杆菌（*E. coli*）菌落的空间扩张过程中，机械力、细菌生长以及病毒感染动力学是如何相互作用，从而驱动各向异性的噬菌体“冲浪”现象，并决定从共存到全种群抗性等多种生态-进化结果。

通过将邻近连接测序数据与粗粒化分子动力学模拟相结合，本研究表明，寨卡病毒颗粒内的空间限制改变了 RNA 折叠的标度律，并通过形成诱导局部向列液晶有序的长双链茎结构，促进了基因组的环化。

GuideFlip 是一种通过引导式离散流匹配（guided discrete flow matching）来协同设计蛋白质序列与结构的创新方法，能够实现对诸如本质无序蛋白和构象特异性受体等柔性靶点的成功从头设计，并已通过高实验命中率和结构确认得到了验证。

本文介绍了 cryoWEight，这是一个自动化的 Python 框架，它将冷冻电镜（cryo-EM）颗粒图像与加权系综模拟相结合，通过在图像空间中对轨迹进行重加权来生成准确的构象系综，从而克服了现有方法依赖于先验构象重叠或人工偏置势能的局限性。

本文认为，生命起源阶段核酸与蛋白质之间的功能性关联是由其协作分工的卓越适应度价值所驱动的，这种分工通过帕累托前沿（Pareto Front）使它们能够相互引导进入一个自催化系统。

通过使用 FUS 蛋白模型，本研究揭示了纤维生长与凝聚物向玻璃态的成熟是两个相互竞争且不可相互转换的途径，它们分别同时发生在稀相和浓相中，而非由纤维从老化凝聚物内部产生。

对 COVID Moonshot 项目中 403 个 SARS-CoV-2 主蛋白酶晶体结构的分析表明，在每个通用骨架收集约五个结构后，基于结构的构象预测准确度会出现平台期，这为优化药物发现过程中的资源分配提供了实用的指导方针。

通过利用冷冻电子显微技术和一种工程化超激动剂来解析病毒趋化因子受体 US28-Gq 复合物的三种不同结构状态，本研究阐明了一种用于 G 蛋白激活的逐步且保守的机制，该机制弥合了 G 蛋白识别与 GDP 释放之间的间隙。

这项研究表明，神经元转录因子 Ascl1 中的 polyA/polyQ 序列片段作为一个调节模块，通过调节蛋白质的构象系综，在平衡转录活性与溶解度代价的同时，促进了非特异性 DNA 结合并驱动了聚集。