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结构生物学

结构生物学
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  • 批准号:31125009
  • 批准年度: 2011年
  • 学科分类:生物分子结构测定与功能(C050101) |
  • 项目负责人:颜宁
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:清华大学
  • 资助金额:200万元
  • 项目类别:国家杰出青年科学基金
  • 研究期限:2012年01月01日 至 2015年12月31日
  • 中文关键词: 结构生物学
  • 英文关键词:Structural biology;Membrane proteins;GLUTs;Voltage-gated sodium/calcium channels;SREBP

项目摘要

中文摘要

颜宁2000年毕业于清华大学生物科学与技术系获学士学位,2000-2004年就读于普林斯顿大学分子生物学系研究细胞凋亡,并获博士学位。由于在细胞凋亡领域的卓越研究,2005年她荣获由Science和GE Healthcare评选的“青年科学家奖”(北美地区)。2005-2007年,颜宁在普林斯顿大学从事博士后研究,专攻膜蛋白的结构与功能;2007年10月回到清华大学,任医学院教授、博士生导师。回国之后,其实验室集中研究重要膜蛋白的结构与功能以及植物脱落酸信号通路的机理研究,已发表成果包括作为article发表于Nature以及作为封面和推荐文章发表于Nature Structural & Molecular Biology的研究论文,后者更被Science评选的2009年十大科学进展引用。目前,颜宁作为通讯作者已发表两篇Nature,一篇Cell,另一篇论文在Nature也已被接收。

结题摘要

2012年至今,我的课题组在人葡萄糖转运蛋白、离子通道蛋白以及胆固醇代谢通路的结构与功能研究上均取得了非常优异的成绩:在葡萄糖转运蛋白的结构与机理研究中,我的课题组首先解析了葡萄糖转运蛋白GLUT1-4在大肠杆菌中的同源蛋白木糖转运蛋白XylE的高分辨率结构(Sun et al, Nature, 2012),填补了当时该领域研究的空白。随后经过坚持不懈的努力,我们在2014年初首次获得了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,并利用该晶体结构精确地定位与疾病相关的突变氨基酸,初步揭示GLUT1的工作机制及其突变的致病机理(Deng et al, Nature, 2014)。之后又经历了一年的后续研究,我们又获得了GLUT3高达1.5埃的晶体结构,创造了转运蛋白结构的最高分辨率纪录(Deng et al, Nature, 2015),同时获得GLUT3与其抑制剂麦芽糖处于两种不同构象的晶体结构。这一系列工作几乎完整地揭示了葡萄糖转运蛋白的工作过程,是国际转运蛋白领域极为重要的成果;在钠离子、钙离子通道的结构与分子机制研究中,我们经过几年的努力,于2012年首次报道了电压门控钠离子通道NavRh的三维晶体结构,从结构角度报道了钙离子抑制电压门控钠离子通道的分子基础,并提出一个新的电压门控钠离子通道感受电压调控的模型(Zhang et al, Nature, 2012)。2014年,我们利用最新的单颗粒冷冻电镜技术,与合作团队共同揭示了最大的离子通道、在肌肉收缩中起至关重要作用的高通量钙离子通道Ryanodine受体RyR1的近原子分辨率三维结构,为理解该通道的调控机制提供了非常重要的线索(Yan et al, Nature, 2015);在胆固醇代谢通路的结构与功能研究中,我的研究组解析了SREBP 通路中Insig蛋白在Mycobacterium vanbaalenii中的同源蛋白MvINS的高达1.9 ?的高分辨率晶体结构及其与脂类小分子二酰基甘油(DAG)结合的2.1 ?的复合物结构(Ren et al, Science, 2015)。基于MvINS的晶体结构,我们通过同源建模构建了人源Insig的三维结构模型,在此基础上设计大量的Insig突变体检验与Scap的相互作用,从而推测出25HC与Insig可能的结合区域,以及Insig与Scap可能的相互作用界面。

评估说明

    国家自然科学基金项目“结构生物学”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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