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生命中心成功举办2025年第三次学术交流活动

2025-10-10    点击:

2025924日,生命中心举办了本年度第三次学术交流活动。活动由生命中心PI肖百龙主持,来自两校的60多名PI参加了本次交流。会议开始,主持人肖百龙为在场的各位参会PI介绍了新入职生命中心的张超,并请其进行了自我介绍。

生命中心PI程和平作报告

首先,生命中心PI程和平做了以“ROMO1 protects mitochondria as a redox shielder”为题的报告。线粒体是细胞能量工厂和信号转导中枢,含有极其拥挤的蛋白组;而线粒体还是细胞中活性氧最主要的产生场所,这使得线粒体蛋白极易受到氧化应激损伤。线粒体功能紊乱与众多疾病密切相关,程老师指出,线粒体损伤是百病的根和土壤。然而,目前临床缺乏精准靶向线粒体的治疗药物,寻找有效的线粒体保护靶点至关重要。

程和平首先介绍了团队多年来一直研究的新型线粒体信号事件,即线粒体炫,它是一种含有多种信号成分的复杂事件,并且广泛参与调控多种生命过程。例如,神经元树突棘中的线粒体炫信号能够促进长时程增强,影响神经可塑性;心肌细胞中的线粒体炫在心脏ATP稳态调控中发挥重要作用;而团队在线虫模型中的研究则表明线虫生命早期(第三天)的线粒体炫频率能预测线虫寿命,提示线粒体炫与衰老进程的紧密相关性。

基于线粒体炫信号,团队开展了多个线粒体功能蛋白的筛选实验,并关注到一个定位于线粒体内膜的小蛋白ROMO1ROMO1对氧化还原电位很敏感,能够通过直接清除过氧化氢或/和与靶蛋白形成可逆的二硫键,有效防止线粒体蛋白质发生不可逆的氧化损伤。团队进一步与生命科学中心王初团队合作,进行了线粒体蛋白质组氧化还原修饰质谱检测,发现ROMO1过表达能够使线粒体蛋白半胱氨酸组处于更还原的状态,而ROMO1缺失则出现相反的结果。功能研究表明ROMO1能够通过保护线粒体蛋白免受氧化损伤来增强线粒体多种功能,包括增强线粒体能量代谢、抑制线粒体膜通透性转换孔道开放、增加线粒体钙摄取等。因此,ROMO1是一个有效的线粒体保护蛋白。

团队进一步研究了ROMO1介导的线粒体保护的生理和病理意义,发现ROMO1过表达能够通过抵抗衰老过程中线粒体蛋白质组的氧化来延缓小鼠多器官的功能衰退。团队还探究了ROMO1在治疗阿尔茨海默病中的可能作用,发现ROMO1过表达能够缓解阿尔茨海默病小鼠的病症。

最后,程和平总结道,ROMO1是一种天然存在的生物智慧,区别于传统非特异性抗氧化剂,它通过局部微区清除线粒体产生的活性氧,实现对线粒体蛋白的高效保护。未来,基于ROMO1的抗氧化治疗策略有望被进一步开发,为提升人类健康寿命和治疗衰老相关重大疾病提供新思路和新策略。

生命中心PI陈柱成作报告

 

随后,生命中心PI陈柱成发表了以冰封须臾,照见重塑之机--冷冻电镜解析染色质重塑的分子机制为题的报告,分享了其团队在染色质重塑分子机制方面的突破性进展。

报告伊始,他从蛋白质与染色质的结构对比切入,以氨基酸与核小体作类比,阐释了染色质结构的高度复杂性,并强调染色质重塑蛋白通过水解ATP提供能量以移动核小体的生物学重要性。他回顾道,自实验室成立十余年来,团队始终聚焦于染色质重塑如何发生”“DNA在核小体上如何滑移等关键科学问题。新近发表的关于ISWI染色质重塑的研究成果,正是对这一系列问题的全面回答。

ISWI作为细胞内调控核小体排布与染色质高级结构的关键染色质调控因子,能够灵敏感知染色质环境。陈柱成指出,与以往使用不能水解的稳定ATP类似物捕获单一静态结构不同,本次研究创新性地以ATP为天然底物,使ISWI经历染色质重塑反应过程中所有可能的状态,并通过冷冻制样过程中的液态乙烷(-180°C),使染色质重塑反应迅速冻结定格,以捕捉DNA滑移过程中的连续构象变化。实验成功捕获到ISWI结合核小体的多种状态,并根据生物学意义将其归纳为9类结构,其中6类为首次发现。他们发现不同于以往只观察到半bp的滑移,在ADP*状态下,团队观测到了完整的1 bp DNA隆起,发现了DNA和组蛋白相互作用被破坏。该状态的发现填补了染色质重塑反应周期中的关键空白,为理解DNA滑移的完整机制提供了结构基础。另一引人关注的状态是具有刹车功能的ADPB状态。实验表明,一旦ISWI的刹车元件发生突变,ISWI的滑移能力增强,但丧失长度感知能力,导致DNA滑移失控。总之,这项工作从机理层面深化了对染色质重塑过程中DNA滑移和染色质环境感知的理解。

在报告后半程,陈柱成进一步分享了其团队在靶向人源SWI/SNF染色质重塑复合物(BAF复合物)的药物研发方面的进展。BAF作为重要的药物靶点被广泛研究,陈柱成团队发现一转录因子可以显著促进BAF的活性,并鉴定出具有成药潜力的作用界面。进一步基于结构设计的靶向药物,在细胞实验中也展现出良好的转化前景。与此同时,陈柱成也坦言,这类研究挑战巨大,但其临床应用的迫切性更凸显了持续推进的必要性。

报告最后,陈柱成对实验室全体成员的辛勤付出和生命中心的长期支持表示衷心感谢。在随后的交流环节,与会老师围绕不稳定的高能反应中间状态与 kinetic proofreading 的概念、生化反应与须臾的时间尺度等有趣的问题展开了深入讨论,现场学术氛围热烈。