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孙林峰

 

        我的研究领域是膜蛋白结构生物学。膜蛋白作为一种重要的编码蛋白质,在生命活动中扮演着重要角色,在物质运输、信号传导、能量代谢等过程中发挥着重要作用。膜蛋白多种多样,包括转运蛋白、离子通道、受体、膜内蛋白酶等,每一类都发挥着特定的生理功能,维持着细胞和机体的稳态。很多人类疾病的发生与膜蛋白功能的紊乱密切相关。同时,膜蛋白也是重要的药物靶点,目前市场上销售的药物超过80%都是作用在膜蛋白上的,如我们熟知的G蛋白偶联受体(GPCR)和离子通道等。因此,膜蛋白的结构和功能研究是现代生物学研究的重要方向。但是到目前为止,在蛋白质结构数据库(PDB)中,解析的膜蛋白三维结构数量仅占所有结构的1%。膜蛋白的重要性与结构信息的不对称制约着我们对膜蛋白分子机制的理解和相关药物的研发。

 

        我从2008年进入实验室开始,一直致力于膜蛋白的结构生物学研究,包括糖转运蛋白和膜内蛋白酶体。每一个蛋白结构的解析,不仅使我们看清了它的“庐山真面目”,也使我们对它如何发挥功能有所了解。例如,我们解析了葡萄糖转运子同源蛋白XylE结构,知道了它是如何识别并结合葡萄糖的,又是如何通过一系列动态变化将糖分子转运到细胞中,并且解释了在小儿癫痫等疾病中发现的基因突变如何导致蛋白丧失了葡萄糖的转运活性。之后,我们又解析了伽马-分泌酶的三维结构,这是当时利用冷冻电镜单颗粒重构技术解析的分子量最小的高分辨率蛋白结构。伽马-分泌酶被认为与人体阿尔兹海默症(俗称老年痴呆症)的发病密切相关,至今发现有超过200个致病突变位于其催化亚基上,也是很多药物研发的靶点,其高分辨率结构的解析为我们理解疾病的发病机理和药物研发提供了很多线索。

 

        在今后的研究中,我依然会致力于重要膜蛋白的结构和功能研究,期望能通过我的努力,揭示更多微观世界的奇妙之处,用研究成果造福人类。

 

        孙林峰,1986年出生,2009年于清华大学生物科学与技术系获学士学位, 2014年于清华大学生命科学学院获博士学位。2014年至2017年在清华大学生命科学学院从事博士后研究。2017年入职中国科学技术大学生命科学学院,任教授、博士生导师。

        孙林峰的研究工作着重于膜蛋白结构生物学领域。在之前的工作中,运用X-射线晶体学手段解析了人体葡萄糖转运子在大肠杆菌中的同源蛋白XylE的高分辨率三维结构,为研究细胞摄取葡萄糖的工作机制提供了分子基础;运用冷冻电镜单颗粒重构技术,解析了与阿尔兹海默症发病密切相关的人体伽马-分泌酶(γ-secretase)的三维结构,并系统性地研究了致病突变对伽马-分泌酶活性的影响。研究成果发表于Nature、PNAS等领域内国际学术期刊。

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