厉害了我的北大，今日连发2篇Nature

小纳米

2020-10-16

2020年10月15日，北京大学作为通讯单位在最新一期的Nature杂志同时发表了2篇研究成果。一篇来自江颖教授，他和厦门大学郑南峰教授、傅钢教授合作，在新型铜防腐机制研究中取得重要进展。另一篇来自张哲研究员和杨竞研究员，他们利用冷冻电镜在蛋白结构解析和神经变性机制方面做出重要突破。

Nature：新型铜防腐技术

铜以品种繁多的金属、合金和化合物的形式被人们在生产和生活中广泛利用。然而，与铝和镍等金属不同，铜不容易形成稳定的表面钝化层以阻止其被空气连续腐蚀。在各类铜防腐技术中，表面非金属涂层的使用最为广泛。目前，表面活性剂，有机聚合物，无机材料(如石墨烯或氮化硼)被用作Cu材料的表面涂层，可以减少Cu与空气的接触，从而抑制其深度氧化。然而，在Cu上制备这种涂层以获得优异的抗腐蚀性能同时在实际条件下保持Cu的良好导电性和导热性仍然是具有挑战性的。

有鉴于此，厦门大学郑南峰教授、傅钢教授和北京大学江颖教授及其合作研究人员发展了一种有效的表面配位化学钝化的策略，可以实现从Cu箔到Cu纳米线等各种尺度Cu材料的抗氧化。

研究团队首先通过在甲酸钠(HCOONa)溶液中水热处理Cu箔，发现可以在苛刻的碱性条件下防止Cu的氧化腐蚀，初步验证了猜想。为了阐明甲酸钠导致钝化的分子机制，采用了系统的研究手段，包括原子分辨率的扫描隧道显微镜和原子力显微镜技术、密度泛函理论计算、质谱、拉曼光谱等技术。系统研究揭示了在甲酸钠的作用下，Cu表面重构为Cu(110)，并形成了长程有序且致密的由甲酸铜二聚体和O^2-(或氢氧根)构成分子钝化层。这种独特的表面配位结构有效阻碍了O₂在表面的吸附和活化，同时不影响Cu的本征导电和导热性质。

研究人员还将这一技术拓展到宏观的铜材料(如铜导线、铜丝网)，微米铜粉以及纳米铜材料(如铜纳米线、铜纳米颗粒)等，应用于透明导电电极、导电铜浆等领域，并开发了一种室温电化学的铜材料表面钝化处理技术。

Nature：NAD+介导的自我抑制作用

轴突的病理变性会破坏神经回路，是神经变性的标志之一。含有Sterile alpha and Toll/interleukin-1受体基序的蛋白1（Sarm1）是该神经退行性过程的中央调节物，其Toll/interleukin-1受体（TIR）域具有NADase活性，可以促进神经退行性作用。但是，对Sarm1激活进行严格控制的基础机制仍有待充分理解。

有鉴于此，北京大学张哲研究员和杨竞研究员等人报道了全长Sarm1蛋白在2.6-3.0Å分辨率下的冷冻电镜结构。

研究发现，NAD⁺是armadillo/heat重复单元域的意外配体。这种NAD⁺结合有助于ARM域通过其域接口抑制TIR域NADase。NAD⁺结合位点的破坏或ARM-TIR相互作用导致组成型活性Sarm1轴突变性。总之，这些发现表明，中央神经变性前蛋白具有新型NAD⁺介导的自我抑制作用。

参考文献：

1.Jian Peng et al. Surface Coordination Layer Passivates Oxidation of Copper. Nature 2020, 586, 390-394.

DOI:10.1038/s41586-020-2783-x

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2783-x

2.The NAD+-mediated self-inhibition mechanism of pro-neurodegenerative Sarm1.Nature 2020.

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2862-z