生命科学联合中心举办2016年度第一次PI学术交流会议

 

 

　　生命科学联合中心2016年度第一次PI学术交流会议于2016年3月30日在清华大学医学科学楼B416会议室顺利召开。来自清华大学、北京大学及相关科研单位的50余位老师参加了本次学术交流会。

　　本次交流会的第一个主题为“关于crosslinker在生物医学的应用”，由李毓龙主持。雷晓光做了题为“Recent advances in chemical cross-linking coupled with mass spectrometry (CXMS)”的报告。传统研究蛋白结构和相互作用的技术包括核磁共振技术、X射线晶体衍射技术、冷冻电镜技术，对蛋白质样品要求高，对瞬时微弱的蛋白质相互作用检测灵敏度低，因而限制了研究进程。化学交联结合质谱技术利用化学交联剂处理蛋白样品，将空间上距离较近的氨基酸残基共价交联起来，然后利用质谱技术分析交联产物。该方法检测通量大、灵敏度高，对蛋白质样品要求较低，尤其适用于体内复杂样品的分析，通过使用不同臂长、不同反应基团的交联剂可得到更多的蛋白质空间结构和相互作用信息。

　　雷晓光与北京生命科学研究所的董梦秋合作，发明了一系列新型化学交联剂，成为Leiker，这一系列化学交联剂可带有亲和基团、可切割位点、轻重同位素标记，大大拓展了交联剂的应用范围。通过新型化学交联剂的开发，雷晓光研究组解决了CXMS技术鉴定丰度低的问题，结合董梦秋研究组开发的pLink交联肽段数据库搜索引擎，大大减轻了在分析谱图、搜索数据库的困难，为蛋白质结构和相互作用的研究提供了新的工具。会上，雷晓光还简要介绍了他实验室目前开发出的其他新型多官能团化学交联剂，以及在研究复杂蛋白结构和蛋白-蛋白相互作用中的更为广泛、深入的应用。

 

图为雷晓光做学术报告

 

　　接下来，邹鹏作了题为“Spatially-resolved proteomics via enzyme-mediated protein labeling”的报告。邹鹏介绍，质谱手段可以帮助我们研究细胞内成千上万的内源蛋白，但是其缺陷是不能提供细胞内有关空间的信息，而成像技术尤其是利用遗传靶向的荧光蛋白可以提供高分辨率的空间定位信息，但成像也存在缺陷不能同时观察很多蛋白。于是，邹鹏将两者优势结合起来，找到了既有蛋白质组高通量分析特点又有遗传蛋白空间上准确性特点的新的标记方法，利用一种自然界存在的抗坏血酸过氧化物酶APEX。邹鹏利用这一新型的标记手段首先在线粒体中进行了研究，将APEX 表达在线粒体基质中，经过底物biotin-phenol处理后，利用SILAC定量质谱分析所有被标记的蛋白，质谱中同位素峰的高度反映出对应蛋白的富集效率。

　　邹鹏深入浅出地介绍了有关APEX标记蛋白的原理和已有的研究进展，并对未来的研究进行了展望，比如，如何进一步了解 APEX 标记的机制，改进控制分子自由基的寿命及活动扩散距离，控制在10nm之内；推广APEX的标记范围，利用APEX标记碱基。

　　邹鹏还介绍了其实验室对该课题的新想法：利用APEX研究在神经突触中合成的蛋白质种类。选择性地将突触中带生物素标签的核糖体富集，结合现代RNA测序手段，该课题为研究突触中合成蛋白质提供了新的研究方法和认识。

 

图为邹鹏做学术报告

 

　　本次交流会的第二个主题为“神经生物学中的model system”，由俞立主持。来自中国科学院生物物理研究所的王晓群做了题为“Spotlight on new animal models : Neural stem and progenitor cells in cortical expansion and evolution”的报告，介绍了研究神经干细胞和前体细胞的扩张和进化的动物模型。首先，王晓群提到人脑的发育是一个十分精细有序的过程，并且在生物进化的过程中，脑结构复杂性增加，脑容量增大，脑皱褶也不断增加，为了了解潜藏于其中的机制，应该使用不同的动物模型。随后，王晓群讲解了不同物种中脑发育的简要过程，并介绍了神经干细胞和前体细胞在发育分化的过程中有不同的分裂方向和跳跃过程，不同物种之间这个发育的过程有相似也有差异。

　　接下来，王晓群具体讲述了在研究神经发育过程中使用雪貂（ferret）的优点，雪貂在进化中比小鼠高级，有沟回，视觉发达，已驯化。王晓群在脑发育过程，饲养费用，繁殖周期，产仔数目，基因操作工具，行为学实验等方面对雪貂、小鼠和猴子做了比较。

　　最后，王晓群介绍了另一实验模型动物树鼩（Tree shrew），它在进化中比雪貂高级，可以用于抑郁症研究，但是树鼩非常警觉，不易于饲养，需要克服遗传操作的障碍。

 

图为王晓群做学术报告

 

　　姚骏做了题为“Synaptic Physiology and the excitability of Bipolar Disorder”的报告，介绍了神经生物学研究中的常用细胞模型和体外重构模型。姚骏首先以脂质体模型在突触传递研究中的应用为例，讲解了基于生化和生物物理手段的体外重构模型在解答神经科学问题中扮演的重要角色。姚骏接着详细介绍了神经科学研究中经典的原代神经元培养模型，包括自突触培养模型和分离培养模型，在突触传导研究中的应用和各自的优缺点。姚骏以神经递质释放的动力学研究为例，系统阐述了两种模型的研究路线及其异同点，分析了两种模型研究产生分歧的深层机理，总结出自突触培养和分离培养各自的适用范围和合适的数据分析模型。最后，姚骏向与会PI们讲述了近年来兴起的诱导多能干细胞分化的神经元体系在神经疾病研究中的应用。姚骏在简要介绍本实验室近期利用该技术研究躁狂症的成果后，重点剖析了这一新模型在神经科学研究中的正确定位、合理使用以及应用策略，并就该技术在神经科学研究中的未来发展提出了自己的观点。

 

图为姚骏做学术报告

 

　　本次交流会气氛热烈，各位报告人充分展示了自己的最新科研进展。与会PI发言踊跃，纷纷就感兴趣的问题进行切磋交流。PI交流会作为生命科联合中心的科研交流平台，有效地促进了两校PI的相互了解，进一步推动了学科交叉及科研合作。