##

默奇森陨石曾坠落在澳大利亚,碎裂成许多碎片。
它属于碳质球粒陨石群。
这类陨石被认为特别原始。
图片来源:MPST.Klawunn
欧洲空间局的罗莎琳德富兰克林火星车将利用MOMA通过分析手性有机分子来寻找火星上的古老生命。

数十亿年前,火星的样子可能与我们今天看到的寒冷、干燥的星球大不相同。
科学家认为它过去更温暖、更湿润,周围有更浓厚的大气层,创造出可能支持简单微生物生命的条件。
然而,到目前为止,还没有直接证据证实那里曾经存在过生命。
尽管美国国家航空航天局的漫游车在火星岩石中检测到了有机分子,但这些化合物也可以通过非生物过程形成。

此前,科学家在杰泽罗陨石坑的一块岩石上拍摄到了类似豹纹的微小深色斑点。
由于这些特征可能源自有机物或微生物,研究人员采集了样本进行进一步研究。
这些样本必须送回地球,科学家才能确定其中是否含有古代火星生命的迹象。
然而,由于资金问题,美国国家航空航天局(NASA)已从其计划中取消了样本返回任务。

欧洲空间局(ESA)的罗莎琳德富兰克林探测器是ExoMars计划的一部分,在寻找生命方面采取了不同的方法。
该探测器计划在未来抵达火星,将调查赤道附近富含粘土的奥克夏平原地区,那里被认为很久以前曾有流动的水存在。
其主要任务包括寻找可能指向古代生命的有机分子。

如今,火星是一颗寒冷干燥的沙漠行星。
数十亿年前,它很可能具备远更适合生命存在的条件。
图片来源:ESA及OSIRIS团队的MPSUPDLAMIAARSSDINTAUPMDASPIDA
ExoMarsMOMA仪器与火星生物标志物
马克斯普朗克太阳系研究所、哥廷根大学和法国尼斯蔚蓝海岸大学的科学家们一直在改进火星有机分子分析仪(MOMA)所使用的技术。
该仪器是在哥廷根马克斯普朗克研究所的领导下研发的,将搭载在罗莎琳德富兰克林号火星车上。
该团队最近利用一块火星陨石验证了其测量方法。

即使拥有先进技术,证明火星上曾存在过生命也极具挑战性。
研究人员必须确定古老的有机分子是由活生物体产生的,还是由自然化学过程产生的。

为了回答这个问题,研究团队正专注于两种稳定的碳氢化合物——姥鲛烷(C19H40)和植烷(C20H42)。
在地球上,这两种化合物都来源于生物体,且常见于石油中,这使它们成为检测古代生物活动的潜在候选物质。
如果火星上曾经存在过生命,那么像姥鲛烷和植烷这样的分子就是重要的分子生物标志物,它们可能一直留存至今。

欧空局的罗莎琳德富兰克林号火星车计划于2030年开始在火星上搜寻生命痕迹。
图片来源:ESAATGmedialab
手性作为地外生命的证据
姥鲛烷和植烷还有另一个特性,这使得它们在生命探索中特别有价值。
像许多有机分子一样,它们具有手性,即存在两种镜像形式,称为对映异构体。
这种差异类似于人的左手和右手之间的关系——两者部件相同,但排列方向相反。
手性是寻找过去地外生命的宝贵工具,蔚蓝海岸大学的合著者乌韦迈尔亨里希说。
在生物体中,手性分子几乎完全以其镜像形式中的一种存在。
科学家们认为,由于生物体的繁殖方式,任何地球以外的生命也会出现同样的模式。
相比之下,通过非生物过程产生的分子应该包含大致等量的两种镜像形式。
MOMA如何在火星上探测有机分子
罗莎琳德富兰克林火星车可以使用火星有机分子分析仪(MOMA)区分不同手性形式的分子。
该仪器结合了气相色谱仪、质谱仪、小型炉和激发激光。
岩石样本在炉中加热,使气相色谱仪和质谱仪能够分析释放出的挥发性化合物。
在测试中,团队首次使用MOMA试管的复制品分离了姥鲛烷和植烷。
这两种化合物都具有高度的化学反应抗性,使得这一成果尤其难以实现。
姥鲛烷和植烷的手性分离需要高仪器灵敏度和测量精度,我们证明MOMA能够达到这两点,来自MPS的共同作者兼MOMA团队成员FatmaYesilSahan解释道。
为了替代火星岩石,研究人员分析了默奇森陨石的碎片,这是一块落在澳大利亚的陨石。
和许多陨石一样,它含有多种有机分子。
其中一些是陨石原始成分的一部分,另一些则来自后来的生物污染,比如在发现地沾染的物质。
研究团队认为姥鲛烷和植烷属于污染类别。
陨石污染改变有机分子
测量结果产生了一个意外发现。
在默奇森陨石中,姥鲛烷和植烷的所有手性形式含量相等,这与发现地点的生物质所预期的情况不同。
研究人员得出结论,污染可能发生在陨石穿过地球大气层并接触到化石燃料燃烧产生的气溶胶时。
这一解释得到了对油页岩中保存的姥鲛烷和植烷进行对比测试的支持,油页岩是一种含有石油前体的沉积岩。
哥廷根大学的合著者曼努埃尔莱因哈特表示:石油是在这些岩石中,在高温高压的影响下,经过数百万年在深处形成的。
这些条件消除了通常存在的手性失衡,这或许可以解释为什么默奇森陨石中姥鲛烷和植烷的所有手性形式都以相等比例存在。
该团队认为这项实验不仅仅是对MOMA未来火星工作的一次成功测试。
这些发现还提出了新的问题,涉及陨石中有机分子的来源,以及地球大气中石油污染的加剧可能如何影响它们。
参考10.1016j.epsl.2026.120141
相关知识
火星是太阳系中离太阳第四近的行星,属于类地行星。
它表面因富含氧化铁呈现红色,被称为红色星球。
火星有稀薄的大气层,主要成分是二氧化碳,表面分布着峡谷、火山(如太阳系最高的奥林匹斯山)和干涸河床。
它有两颗小型卫星,是人类深空探索的重要目标,多个探测器已成功着陆研究其地质与生命迹象。
BY: Max Planck Society
FY: AI
如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除
研究人员通过亲电试剂优先筛选(electrophile-first) 与 X 射线晶体学相结合的策略,发现了能够结合 UBE2D2 的新型小分子 XY54,并进一步利用蛋白-小分子共晶结构指导化合物优化,获得了对催化位点 C85 具有更明确结合偏好的候选化合物 XY54-24。
这项研究为理解 E2 的小分子结合机制,以及利用结构信息开发相关抑制剂,提供了新的研究基础。
亲电试剂优先筛选锁定苗头化合物XY54 为快速发掘共价活性分子,研究团队采用亲电试剂优先筛选策略,对带有共价弹头的化合物库进行直接筛选。
依托DSF、ABPP这两种成熟经典的生化筛选手段,团队最终鉴定得到骨架新颖的氨基噻唑类苗头化合物 XY54。
图1. 针对UBE2D2的共价化合物库筛选 图2. UBE2D2-XY54复合物的共晶结构 同时,从结合模式发现,C85 口袋在酰胺取代区域留有空余空腔;而C111 周边氨基酸排布紧凑,空间很小。
这种口袋环境的差异,为后续位点选择性改造提供了结构依据。
共晶结构指导优化,提升位点选择性与结合亲和力 C85位于催化口袋内,是抑制中间体E2~Ub形成的关键位点,而C111位于蛋白表面,是非催化位点。
因此共价抑制剂的优化目标是保留并增强C85结合,同时削弱C111的结合。
图3. 针对XY54的酰胺基与酯基进行结构引导修饰的策略示意图,旨在提高其对C85的选择性与结合亲和力,同时降低对C111的结合。
研究人员根据共晶结构展现出的口袋差异,分两轮对XY54进行了理性优化改造。
第一轮改造聚焦酰胺侧链。
通过在酰胺氮上引入不同取代基团,以实现“C85 口袋可以接纳该侧链,C111 口袋产生空间位阻冲突” 的目标。
经过多批衍生物合成与生化活性评价,发现带有对羟基苯乙基取代的XY54‑19综合表现最优。
图4. XY54-19优先结合于UBE2D2的C85位点 第二轮改造针对甲酯基团。
XY54‑19 自带的甲酯基团容易水解,存在代谢短板。
研究人员将酯基替换为一系列 N‑取代酰胺,筛选适配 C85 口袋的最优基团。
构效数据表明,只有体积小巧的小环酰胺可以很好适配口袋,其中环丙基酰胺衍生物 XY54‑24性能最佳。
图5. 通过酯基团修饰对XY54-19进行优化 生化测试结果显示,XY54‑24针对C85的抑制活性相比原始苗头 XY54 提升近 10 倍;GSH 体外反应测试显示,XY54‑24 弹头的本征巯基反应活性与临床共价药物阿法替尼相近,活性处于适中水平。
针对 UBE2D 家族各亚型的平行评价表明,XY54‑24 对 UBE2D2 的抑制活性优于 UBE2D1/3/4,表现出一定亚型选择性。
图6. XY54-24以UBE2D2 C85为靶点,并抑制其酶活性 图7. XY54-24对UBE2D家族蛋白的结合亲和力 细胞水平验证:抑制 A549 增殖并诱导凋亡 体外酶活实验证实,XY54‑24 能够阻断 UBE2D2‑泛素硫酯中间体形成,直接抑制 UBE2D2 酶催化功能。
进入细胞体系后,该分子可以穿透细胞,在胞内靶向 UBE2D2,剂量依赖性抑制 A549 肺癌细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡。
共价抑制剂特征的洗脱实验验证:小分子与靶蛋白形成稳定共价加合物后,即便洗去游离药物,抑制效果依旧维持。
搭配 siRNA 敲低实验进一步证明,化合物产生的细胞抑制作用部分依赖 UBE2D2 靶点,降低了表型来自非特异性毒性的可能性。
研究也客观指出先导分子的局限:活性仍处在微摩尔区间;同时人肝微粒体代谢半衰期短,距离适用于体内研究的高质量化学探针,还留有进一步优化空间。
图8. XY54-24可抑制A549细胞的增殖并诱导其凋亡 总结 这项研究以亲电试剂优先筛选结合X射线晶体学的手段,发现并优化得到了UBE2D2小分子配体XY54-24,其在细胞水平的实验结果证实,XY54-24能够抑制A549肺癌细胞的增殖。
在共价靶点开发中,DSF、ABPP 是快速验证小分子-蛋白互作、筛选活性苗头分子的经典手段,而共晶结构解析则是揭示结合模式、实现理性分子改造的核心利器。
青云瑞晶可以提供一站式的DSF、ABPP 生化筛选、蛋白-小分子共晶结构解析服务,助力共价抑制剂、分子胶、PROTAC 等项目锁定苗头化合物、解析结合模式、指导位点选择性改造,加速泛素化、激酶等热门靶点的药物研发进程。
青云瑞晶结构生物学服务,,, 点击了解详情 小程序
智慧制造学院党委副书记、副院长张俊杰及学院学生党支部书记、师生代表参加本次学习活动。
执行校长陈丙义为入党积极分子讲授党课 陈丙义立足新时代党的建设重大时代课题,系统阐释了习近平党建思想形成的时代背景、发展脉络与重大意义。
他指出,习近平党建思想是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分,科学回答了“建设什么样的长期执政的马克思主义政党、怎样建设长期执政的马克思主义政党”这一重大命题,是新时代加强党的建设的根本遵循,为马克思主义建党学说作出重大性贡献,兼具深刻的政治意义、理论意义与实践意义。
围绕“十四个坚持”的核心科学内涵,陈丙义梳理理论内在逻辑,对坚持党的全面领导、坚持党中央集中统一领导、坚持全面从严治党、坚持不忘初心、牢记使命等重要内容进行深入浅出的解读,构成逻辑严密、内涵丰富的科学理论体系。
同时,结合高校立德树人根本任务与青年学生专业学习、成长成才实际,陈丙义对全体入党积极分子提出殷切期望。
一要强化理论武装,把学深悟透习近平党建思想作为重要政治必修课,不断深刻领悟“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,筑牢信仰之基、补足精神之钙、把稳思想之舵。
二要锤炼坚强党性,端正入党动机,深刻理解党性修养是终身课题,自觉在思想淬炼中提高政治判断力、政治领悟力、政治执行力,扣好向党组织靠拢的“第一粒扣子”。
三要坚持知行合一,把个人理想追求融入中国式现代化建设大局,把学习成效转化为勤学钻研、担当奉献的实际行动,在课堂学习、社会实践、志愿服务、班级建设中亮态度、作表率,严守纪律规矩,厚植为民情怀,以实际行动接受党组织的考验,努力成长为堪当民族复兴重任的新时代青年。
授课现场 整场党课理论厚重、逻辑严谨,又贴合青年学生思想实际,具有很强的思想性、指导性和感染力。
全体参会人员认真聆听、仔细记录,纷纷表示,通过本次专题党课,进一步厘清了对新时代党的建设理论的认识,深刻认识到青年一代肩负的时代使命,今后将持续深化理论学习,不断提升自身政治素养,以党员标准严格要求自己,积极向党组织靠拢。
下一步,郑州经贸学院智慧制造学院将持续把学习贯彻习近平党建思想融入党员发展全流程,抓实入党积极分子常态化、体系化培养教育,不断创新学习教育载体,强化青年学生的思想引领,充分发挥基层党组织政治功能与组织功能,以高质量党建引领学院人才培养事业高质量发展。