松阳洲教授做客水木清华生命科学讲座讲述“端粒调控网络：从蛋白质复合体到核体”
2021年5月20日下午，中山大学抗衰老中心主任松阳洲教授做客水木清华生命科学讲座，为师生们做了题为“Telomere Regulatory Networks: from protein complexes to nuclear bodies”的学术报告。报告在清华大学生命科学馆143举行，由生命中心PI沈晓骅主持。
图为松阳洲教授讲座现场
松阳洲老师本次报告基于其课题组探究端粒互作网络的一系列工作展开。端粒是细胞衰老的一种指征因子。在自然的细胞分裂过程中，或者细胞受到逆境胁迫的时均会导致端粒的缩短或损伤，干细胞的端粒损伤会更加严重的影响身体修复和机体老化。因此，研究端粒的互作及调控网络，对于我们理解衰老或者早衰过程非常重要。
松阳洲老师首先介绍了其课题组早期利用传统端粒复合体提纯-质谱的方法，鉴定出了对于维持端粒的结构和功能的六个重要蛋白，TRF1, TRF2, TPP1, POT1, TIN2 以及RAP1。它们可以与很多DNA损伤相关蛋白互作，从而保护端粒在细胞周期中得以正常复制和维持。通过遗传学手段，他们鉴定了由于端粒功能失调所导致的人类疾病中，相关的端粒调控蛋白基因突变体。通过外源的双分子荧光互补（Bimolecular Fluorescent Complimentary, BiFC）筛选实验，他们鉴定到多种蛋白如TOE1，SBDS，BSB3的突变体与这些人类疾病密切相关。
由于Cajal小体是端粒酶成熟的重要场所，理解端粒的调控和维持离不开对Cajal小体成分的原位鉴定。松阳洲老师实验室进一步关注于鉴定全细胞中不同核体内的蛋白组分鉴定。早期的BioID标记系统，利用生物素连接酶BirA与诱饵蛋白的融合表达，进行互作蛋白的鉴定。但这一体系需要进行16-24小时的催化标记。优化后的BioID 2系统也需要4小时才能实现标记饱和。这种长时程标记很难帮助我们捕捉细胞中蛋白-蛋白之间的动态互作信息。APEX对于细胞标记的时程很短（约1分钟），但其细胞毒性和标记直径非常大（约20nm），因此容易鉴定到很多DNA damage信号分子。松阳洲老师实验室通过进化比较，建立了能够实现高效精确，并且捕捉短时程蛋白-蛋白互作的PhastID生物素标记系统。PhastID标记系统在15min内即可实现对周围蛋白进行饱和标记，因此更方便获取精确动态的蛋白相互作用。他们利用PhastID系统捕捉在mTOR信号传导途径中的参与蛋白。很多之前由于细胞内含物提纯手段的限制，而无法被鉴定到的膜蛋白得以被鉴定。这种可以高效精准捕捉细胞内瞬态蛋白-蛋白相互作用PhastID系统，为揭示和完善很多重要信号传导通路提供了很好的手段。
通过PhastID体系，松阳洲老师实验室能鉴定到多种核体中的不同蛋白组分，并希望基于此进一步理解核体本身的动态变化与核体-核体之间的相互作用。他们发现Cajal小体与其他核体如Gem body，nuclear speckle，paraspeckle，nucleolars等均有密切的蛋白往来，而nucleolar与其他核体之间的相互作用则较少。他们也发现有部分蛋白群体与其它任何核体都有不同的蛋白组分，这说明可能有新的细胞核体可以进一步鉴定。
图为师生认真听讲
松阳洲老师精彩的报告内容引发了同学们的深入思考，同学们在报告结束后踊跃提问发言，表达自己的观点看法。松阳洲老师也对同学们提问给出了细致的回答。
松阳洲，教授、博士导师。广州再生医学与健康广东省实验室临床创新部副部长，中山大学抗衰老中心主任。曾任美国Baylor医学院生化和分子生物学系终身教授。他的研究重点主要围绕衰老和再生的分子机制。研究方向包括干细胞生长与分化，肿瘤生长和人体衰老机制；细胞端粒的结构、端粒蛋白的功能与作用机理，信号传导网络，DNA 损伤与修复，蛋白质间相互作用以及功能基因的高通量筛选和鉴定。
