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。

该研究发现，在常见荧光成像条件下，激发光诱导产生的活性氧（ROS）在生物分子凝聚体特有的致密环境中会引发蛋白质意外交联并导致其快速固化，揭示了细胞氧化还原水平可作为凝聚体流变性的通用调节因子，同时也警示了在使用荧光标记研究凝聚体时需警惕此类光毒性效应。

该研究利用 eFRET 技术定量分析了 HIV-1 Vpu 蛋白与钙调蛋白（CaM）的相互作用，发现 Vpu 螺旋 1 是结合热点，其突变或截断会显著降低复合物稳定性，从而揭示了 Vpu 从可溶态向膜插入过程中 CaM 解离的潜在机制。

该研究通过尺寸排阻色谱和溶液核磁共振技术，揭示了非经典炎症小体具有由不同数量 LPS 和 caspase 分子组成的异质性结构，其 CARD 结构域在结合脂质后呈现动态的熔球态特征，且 caspase-11 在炎症小体形成过程中发生二聚化从而被激活。

该研究揭示了蛋白质拓扑纠缠状态异常（即“纠缠错误折叠”）是决定新生蛋白命运的关键因素：具有天然纠缠结构的蛋白更易发生错误折叠并被泛素 - 蛋白酶体系统识别降解，而约三分之一的类似错误折叠蛋白因处于类天然状态而逃逸降解，这一机制在生物界具有普遍性。

该研究利用长时程分子动力学模拟与人工智能方法，揭示了 SARS-CoV-2 NSP16 甲基转移酶通过与 NSP10 形成疏水“锁扣”机制实现激活、SAM 口袋开合调控及产物释放的原子级机理，为开发靶向抑制剂提供了关键理论依据。

本研究利用全原子分子动力学模拟，揭示了脂甘露聚糖（LM）和脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）浓度的增加会促使糖链从平躺状态转变为垂直刷状构象，从而显著降低溶剂可及体积并减缓跨膜脂质扩散，阐明了外叶糖脂密度对分枝杆菌内膜结构与动力学特性的调控机制。

该研究利用荧光聚合物温度计和高速荧光寿命成像显微镜，发现活细胞内的热量耗散表现为非扩散性的慢速过程，其机制源于细胞内结构和分子对热传导的阻碍，从而解释了细胞内局部高温现象。

该研究通过多分形分析证实，心房颤动（AF）电生理信号具有显著的多分形波动特征，其中波动幅度（c2）的降低标志着疾病从阵发性向非阵发性进展，而波动的增加则与药物（如氟卡尼）的有效反应及 AF 即将自发终止密切相关，表明 c2 可作为评估 AF 表型、药物反应及终止临近性的定量生物标志物。

该研究开发了一种无需固定或标记即可直接应用于临床液体活检的 PAINT-SPT 单分子成像工作流程，揭示了癌症生物标志物的纳米级组织与异质性，并发现基于分子运动特征的“指纹”可有效区分健康与癌细胞，为癌症诊断和生物学研究提供了超越传统系综平均测量的新途径。

该研究利用单分子成像技术发现，异三聚体G蛋白在活细胞膜中的侧向运动能力具有亚型特异性，其中含G12和G13亚基的异三聚体运动性显著低于含Gi/o、Gs和Gq亚基的异三聚体，表明G蛋白亚基类型是决定其信号转导动力学的关键因素。