背靠背!西湖大学连发2篇《Nature》

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哺乳动物的卵细胞内充满着一种被称为细胞质网架(CPL)的纤维结构,这是卵细胞成熟和早期胚胎发育所必需的。CPL 由皮质母体复合体(subcortical maternal complex,SCMC)和多个成分组成,其中包括 PADI6。尽管这种结构在 20 世纪 60 年代就被发现,但其分子结构和组装机制仍不为人所充分了解。


论文简介     


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2026年3月17日,西湖大学申恩志及高海山共同通讯(刘淑贤,刘雨松,薛均超,李珍珍及张艳为第一作者)在Nature 在线发表题为“Molecular basis of oocyte cytoplasmic lattice assembly”的研究论文,该研究展示了从小鼠卵细胞中分离出的 CPL 的冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构。


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CPL的冷冻电镜结构(图源自Nature )


该研究确定了 14 种组成蛋白亚基,并揭示 CPL 由重复的“U 形篮子”(UB)和“适配环”(AR)特征单元组成,形成了丝状结构。AR 采用二重对称构象,包含两个 NLRP4f、四个 SCMC 和两个 ZBED3 亚基,通过两个不同的相互作用簇环化而成。UB 由 PADI6 固定,PADI6 是一个由十个同聚体组成的二聚体,由两个背靠背的五聚体组装而成,每个五聚体形成 UB 的一侧。


UB 的底部基部和上下两侧分别由多个中心对称的组装体(UBE2D3-UHRF1-NLRP14)和(TUBB2B-TUBB2A-FBXW24-SKP1)构成,它们与 PADI6 五聚体相结合,从而构建出完整的 UB 结构。每个 AR 中的两个 SCMC 蛋白质二聚体通过一个广泛的蛋白质-蛋白质相互作用网络将相邻两个 UB 的上下两侧连接起来,从而维持相邻 CPL 单元之间的重复连接。总之,该研究揭示了这种大型周期性 CPL 细丝组装所遵循的结构原理,为理解 CPL 在早期哺乳动物胚胎发育和女性生殖障碍中的作用提供了分子层面的依据。


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另外,2026年3月17日,西湖大学王建辉团队在Nature 在线发表题为“Planar Li deposition and dissolution enable practical anode-free pouch cells”的研究论文,该研究报告了一种具有 500 Wh kg–1 水平能量密度且使用寿命得到显著提升的聚合物锂离子电池(AFLMB)。该电池采用了交叉耦合电解质技术。这种电解质引发交叉耦合的界面反应,在阳极处生成以硼氟为基础的富含聚合物的固体电解质界面(SEI),同时抑制阴极处的气体生成。

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5.6 mAh cm–2锂沉积/溶解的形态和晶体结构演变(图源自Nature )


由此产生的 SEI 具有亚纳米级的均匀性、高柔韧性和快速的锂离子传输特性,并自发形成了自适应的网状薄膜结构,确保离子通量均匀且能够适应大体积变化,从而实现了 5.6 mAh cm–2 的平面锂沉积/溶解。因此,一种无需任何载体材料涂层的 2.7 Ah 的 AFLMB(508 Wh kg–1,1668 Wh L–1)在 100% 放电深度(DoD)下稳定循环 100 次,在 80% DoD 下循环 250 次,容量保持率为 80%,功率输出为 2650 W kg–1,在 96 Wh kg–1 电流下可实现高功率输出。这些发现揭示了交叉耦合的相间化学反应,并解决了无载体电极固有的结构不稳定问题,从而推动了自修复锂金属电池的实用化应用。

参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10360-7

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10402-0


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