突破科技瓶頸,聽北大陳鵬教授親述活細胞環境的蛋白質化學操控

占細胞體內含量最多的生物大分子——蛋白質,幾乎參加所有的生理活動,對細胞的命運起著决定性的作用。陳鵬教授的課題組系統地發展了適用於活細胞環境的蛋白質化學科技平臺,獲得了光交聯、特异標記、化學脫籠等一系列“在體”研究蛋白質結構與功能的化學生物學工具。

占細胞體內含量最多的生物大分子——蛋白質,幾乎參加所有的生理活動,對細胞的命運起著决定性的作用。在活細胞體內原位進行對蛋白質功能和彼此之間互相作用的研究是很常見的,囙此,化學家們發展了生物正交反應(Bioorthogonal Reaction),實現活細胞上對生物大分子的調控和標記。那如何將正交的反應特异引入到目標生物分子呢?陳鵬教授的課題組系統地發展了適用於活細胞環境的蛋白質化學科技平臺,獲得了光交聯、特异標記、化學脫籠等一系列“在體”研究蛋白質結構與功能的化學生物學工具。

2019年5月8日,北京大學化學與分子工程學院陳鵬課題組與王初課題組合作發展了一種在活體細胞或動物內暫態啟動蛋白質的普適性新技術,相關成果以Time-resolved protein activation by proximal decaging in living systems為題在Nature雜誌上以長文形式發表。

2019年3月8日,應中國科學技術大學化學與材料科學學院邀請,北京大學前沿交叉學科研究院陳鵬教授,在中國科大郭永懷系列講座中做了題為“活細胞上的化學”學術報告。陳鵬教授在報告中提到:

化學生物學又是什麼呢?化學?生物?資料?

化學生物學又能給社會帶來什麼貢獻呢?

圖中一邊是生物學家研究機理和生物如何發生,但缺少調控和干預的工具;而另一邊是化學家從有機出發,處於分子層面;陳鵬教授從漫畫引入了報告的主題——化學構建生命,兩者相互融合

生命中的化學和人類生命息息相關,對重要生命科學問題的化學本質的闡釋,基於化學思想或手段的原創工具的發展,除了天然的就存在的反應,化學已經深入融合或者介入到生命體系中,例如:抗生素(人體中本沒有,是人類從植物或者真菌裡面獲得或選取的,有組織的、系統的攝入到人體當中)。

怎麼在活細胞上反應等內容,促進生物化學學科的發展以及為各大生物化學實驗室課題組奠基了理論基礎。下麵跟隨陳鵬教授一起通過“活細胞上的化學”報告視頻來瞭解在複雜的生命體系中原位研究蛋白質功能具有的重要科學意義。

圖|陳鵬教授

細胞是生物體的基本結構和功能單元,在生命活動中扮演著關鍵角色。蛋白質是細胞內含量最多的一類生物分子,他們的結構、活性、運動以及與其他生物分子的動態相互作用,是執行各種細胞功能的物質基礎。如何對這些蛋白質機器在其所處的天然環境-活細胞內進行原位標記與調控,是極具挑戰性的一項科學難題。報告人的課題組系統地發展了使用於活細胞環境的蛋白質化學科技平臺,獲得了光交聯、特异標記、化學脫籠等一系列“在體”研究蛋白質結構與功能的化學生物學工具。利用這一活細胞“化學工具箱”,他們與生物學家展開合作,原位研究了若干關鍵蛋白質機器在活體環境下的工作機制。上述工作拓展了利用化學方法研究蛋白質及其他生物分子的新途徑,極大地豐富了人們理解蛋白質功能的科技手段。

陳鵬,北京大學化學與分子工程學院教授、博士生導師,北京大學前沿交叉學科研究院副院長,北大-清華生命科學聯合中心高級研究員。2002年本科畢業於北京大學化學與分子工程學院,2007年獲得美國芝加哥大學化學博士學位,並隨後在Scripps研究所從事博士後工作,2009年7月回國。集中發展了“活細胞化學工具箱”,實現了活體環境下的蛋白質特异標記、交聯與操控,並開展了相應的生物學研究。2012年度國家傑出青年基金得主,2015年成為基金委創新研究群體學術帶頭人,曾獲國際生物無機化學會早期職業獎(SBIC Award,2017),陳嘉庚青年科學獎(2016)、教育部青年科學獎(2016)等榮譽。

本文標題: 突破科技瓶頸,聽北大陳鵬教授親述活細胞環境的蛋白質化學操控
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656067848569214
相关資料
華中科技大學王得麗團隊在燃料電池氧還原電催化劑研究中取得重要進展
論文第一作者為2015級博士生肖衛平和美國康奈爾大學的博士生楊堯,王得麗教授為論文唯一通訊作者,華中科技大學為唯一通訊組織。2013年初入職以來,王得麗教授課題組在低鉑類催化劑的設計與構效關係研究方面取得系列性研究進展。以上工作得到國家自然
標籤: 燃料電池 科普 化學反應
龔江課題組在聚合物可控碳化研究領域取得進展
華中科技大學為論文第一完成單位,龔江研究員為第一作者,中國科學院長春應用化學研究所唐濤研究員和陳學成副研究員為通訊作者。在綜述中,作者首次提出了“聚合物可控碳化”的概念。基於此,作者總結了近二十年聚合物碳化反應研究進展(圖2)。
標籤: 科學
華中科大基礎醫學院牟陽靈教授團隊揭示調控遺忘新機制
基礎醫學院博士研究生葛敏燕、宋慧娜和碩士研究生李華是該論文的共同第一作者,通訊作者是牟陽靈教授。牟陽靈團隊的研究首次提出倒攝干擾的作用從幼年到成年逐漸增强,表現為成年階段形成的記憶在後續的干擾中更容易遺失,其分子細胞機制是海馬齒狀回NMDA
標籤: 科普 調控
西交馬偉教授團隊在利用刮塗列印三元有機太陽能電池方面取得重要進展
得益於非富勒烯受體的快速發展,單節有機太陽能電池的光電轉換效率已經達到14%。為了今後廣泛應用有機太陽能電池,發展大面積加工技術極為迫切。狹縫擠出成膜是一種可結合卷對卷的連續加工技術,是未來大面積加工有機太陽能電池的成膜技術。但是,在有機太
標籤: 太陽能電池 三元