生物物理所9月连发两篇文章

　　

生物通综合：中国科学院生物物理研究所自创建以来，开创和推动了我国细胞生物学、放射生物学、宇宙生物学、酶学、结构生物学、膜生物学、神经生物学、生物控制论和生物物理工程技术等学科的研究与发展，取得了众多高水平研究成果，造就了一批优秀科学家，开发了一批高技术产品。

近期生物物理所又接连获得了几项研究成果：

Structure of Human Lanthionine Synthetase C-like Protein 1 and Its Interaction with Eps8 and Glutathione

著名期刊《Genes & Development》于2009年6月发表了饶子和院士领导的中国科学院生物物理所/清华大学/南开大学联合实验室在人源LanCL1 (lanthionine synthetase C-like protein-1)蛋白研究上的最新研究成果，

人源LanCL1 是一类功能研究较少的蛋白，与原核生物LanC (lanthionine cyclase）在序列上只有约15%的同源性。该实验室得到了人源LanCL1 以及其与谷胱甘肽复合物的三维晶体结构。通过对该结构的分析，他们发现该蛋白有可能是一个能直接耦合细胞氧化还原状态与生长因子受体通路信号转导的分子。进一步的突变实验和体外SPR(表面等离子体共振技术)等实验证实人源LanCL1 能特异性地结合生长因子信号传导相关的蛋白EPS8（生长因子受体底物蛋白8）上 的SH3 domain，并且这一相互作用受谷胱甘肽的调节。在此基础上，细胞实验也表明所有能减弱与EPS8相互作用的突变体均能抑制神经细胞PC12的分化。这一研究结果不仅为深入研究LanCL1的功能指明了研究方向，而且还为研究影响神经细胞分化的信号传导通路开启了一个新的研究领域。

该项工作研究期间，美国Oklahoma Medical Research Foundation张凯研究员，Guangpu Li研究员等亦参与了部分研究工作。该研究课题得到了国家自然科学基金委员会、科技部和中国科学院的扶持和资助。

Change detection by thalamic reticular neurons

变化的事物常常会引起人的注意，这是由于我们的大脑对于新鲜的刺激有一种特殊的偏向性，即偏离偏好(deviance preference）。在丘脑网状核（TRN）,这个被Francis Crick认为在注意过程中起着类似探照灯作用的脑区,中科院生物物理研究所何士刚研究组和香港理工大学贺菊方研究组通过检测其听觉分区的活动，发现TRN神经细胞对重复声音刺激的反应很快变弱、消失，但在声音刺激频率变化时，却能产生较强的反应。使丘脑网状核失活，在听觉传导通路的中继核团－内侧膝状体，记录到的神经活动也应证了丘脑网状核（TRN）在注意及其变化中的作用。9月6日出版的《Nature Neuroscience》发表了这项题为“Change detection by thalamic reticular neurons”的联合成果。《Nature China》亮点推荐点评认为，这项研究在解答偏离偏好机理方面获得了重要进展，也为未来进一步研究TRN神经元提供了重要信息。

这一成果的取得得益于双方长期深入的合作研究。何士刚研究组主要在细胞水平研究视觉系统，贺菊方研究组主要研究听觉系统，以及听觉和视觉系统双模态之间相互作用的问题。自2005年始，贺菊方教授就作为生物物理所的客座教授与何士刚研究员成立了“视听觉联合实验室”开展合作研究。2008年通过评审成为中国科学院-裘搓（Croucher Foundation）视听整合实验室。双方从视觉、听觉整合方面入手，结合两个实验室的优势，力争从不同的角度在视听觉方面的科研难题上做出突破，这在神经生物学和医学等方面都具有重要的意义。合作期间，双方展开了形式多样的联合研究：何士刚研究员和贺菊方教授每年都保证有一定的时间在对方实验室交流访问，共同制定研究计划和实施研究；同时，双方将多名研究生派往对方的实验室学习技术，参与科研工作；还通过召开联合研讨会、以及远程音频研讨会等形式交流实验进展，攻克实验难关。如这篇论文的第一作者，余雄杰是生物物理所的学生，受何士刚和贺菊方联合指导，在学期间多次去香港学习，主要实验在生物物理所的联合实验室完成。

合作研究开展至今，双方已经围绕“丘脑水平的视听整合”，“利用‘电子蝙蝠耳’学习以听觉代替视觉的神经机制”，“联合丘脑可调制听觉皮层的听反应”等开展了多项合作课题的研究。这些项目得到了国家自然科学基金委海外及港澳学者合作研究基金、中国科学院对外合作重点项目以及裘搓基金会、香港研究资助局、香港理工大学的支持。