国家自然科学奖二等奖：生物膜

　　

膜脂/蛋白相互作用：蛋白质在膜脂作用下结构与功能变化项目获2005年度国家自然科学奖二等奖

 

项目负责人隋森芳，生物物理与分子生物学教授，博士生导师。1988年在德国慕尼黑工业技术大学(TechnicalUniv.Munich)获自然科学博士学位。曾任清华大学生物系系主任。长期从事生物膜及生物大分子复杂体系的结构与功能的研究。特别在膜蛋白的结构与功能，蛋白质二维结晶，电子显微学研究生物大分子复合体等方面获得系统性的研究成果。曾获中国高校科技进步奖(自然科学奖)一等奖。著作《膜分子生物学》获2005年度北京市高等教育精品教材奖。目前担任国际学术杂志《JournalofStructuralBiology》和《BBABiomembranes》的编委，国内杂志《电子显微学报》编委及《生物物理学报》副主编。

　　“膜脂/蛋白相互作用：蛋白质在膜脂作用下结构与功能变化”项目是生命科学中生物膜研究领域的一项基础性研究。生物膜是细胞的基本结构，是由蛋白质和脂类等组成的超分子复杂体系。细胞中的膜系统形成各种既独立又相互联系的动态的“小室”，从而保证细胞内各种复杂的生化反应彼此不受干扰，有条不紊地进行。与膜结合的蛋白质约占细胞蛋白总数的四分之一，几乎所有细胞的重要功能都与这些膜蛋白相关。膜脂/蛋白相互作用是生物膜研究的中心问题之一，与人类健康密切相关。

　　本项目收录学术论文25篇，其中影响因子大于10的2篇，在7-9的2篇，在4-5的8篇。主要研究成果：发现膜脂可以诱导蛋白质发生寡聚结构的变化；发现膜表面会“触发”蛋白质发生构象变化并揭示这种构象变化的一般规律；发现同一蛋白可具有结构和功能不同的膜结合态；建立了新的观测膜脂/蛋白相互作用的方法。其中，最重要的成果是利用电子显微镜观察到膜脂可以诱导蛋白质发生寡聚结构的变化。大肠杆菌中存在复杂的蛋白质运输系统，但何种蛋白形成跨膜转运通道是目前争议的焦点，本项目发现，SecA蛋白与膜结合后可自发形成孔道状寡聚结构，提出SecA与膜结合由胞质蛋白转变为具有转运蛋白性质的膜孔道的假说，对目前流行的“缝纫机蛋白转运模型”提出质疑，发表于PNAS(2003)。此外，在对神经细胞中突触囊泡与突触前膜融和的研究中，本项目还发现，神经突触囊泡上的钙离子敏感蛋白Syt在钙及膜脂的共同作用下自发形成规则的寡聚结构，提出Syt的寡聚化促进囊泡与突触前膜融和的新观点，发表于PNAS(2003)。