北大生科院特聘教授最新《PNAS》文章

　　生物通报道：来自北京大学生命科学学院、蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室（National Laboratory of Protein Engineering and Plant Genetic Engineering），美国阿拉巴马州大学微生物学系的研究人员得到了一种NADP(H)感应蛋白的结晶结构，并发现了一种只对NADP(H)水平的巨大变化敏感的新调控机制。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）在线版上。

这一研究的通讯作者是来自北京大学生命科学学院的长江特聘教授(讲座) 罗明教授，以及北京大学生命科学院生物化学及分子生物学系副教授郑晓峰博士（简介见后）。

原文摘要：
Published online before print May 11, 2007
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0700480104
Restructuring of the dinucleotide-binding fold in an NADP(H) sensor protein 
[Abstract]

NAD（烟酰胺腺嘌吟二核苷酸）和NADP（烟酰胺腺嘌吟二核苷磷酸）是最早知道的辅酶，与脱辅基酶蛋白（apoenzyme）结合，可形成很多的脱氢酶。广泛地参于糖、脂肪、蛋白质及其他物质的代谢，进行氧化还原反应，成为来自基质的电子传递体。

一直以来，大家都知道NAD(P)在细胞中是作为一种关键的能量携带分子起作用，然而近期的数据表明NAD(P)在细胞功能调控方面也扮演着重要的信号角色。

在这篇文章中，研究人员分析了一种之前功能未知的人类蛋白：HSCARG的晶体结构（2.4-Å分辨率），这一结构揭示HSCARG可以形成一种不对称的二聚物，其中的一个亚基会被一个NADP分子占据，而另一个空置。研究人员通过重构NAD(P）结合Rossmann fold发现HSCARG在细胞中NADP(H)处于正常水平的时候是呈现出休眠的状态，而当NADP(H)水平到达一个极限，HSCARG的重构就会导致其调控功能的启动。

进一步免疫荧光成像（Immunofluorescent imaging）研究表明了HSCARG的重新分配：从休眠状态的与中间纤维（intermediate filaments）相连接改变成在细胞核和细胞质成分散状。因此研究人员认为这一HSCARG在NADP（H）结合位点的结构变化也许是一种新的调控机制，这种调控机制只对NADP(H)水平的巨大变化敏感。
（生物通：张迪）

附：
罗明 
1982： 中国，武汉大学 化学系 学士学位 
1987： 美国印地安那州，普渡大学，生物科学系，博士学位 
1987： 美国印地安那州，普渡大学，生物科学系，博士后 

1987-1992 美国阿拉巴马大学伯明翰校（UAB），助教授，微生物学系 
1992-1996 美国阿拉巴马大学伯明翰校（UAB），副教授，微生物学系 
1996-至今 美国阿拉巴马大学伯明翰校 (UAB)，教授（终身），微生物学系 
1987-至今 美国UAB癌症研究中心资深科学家 
1989-至今 美国UAB艾滋病研究中心资深科学家 
1992-至今 美国UAB药物设计项目主任 
1994-至今 美国UAB生物物理科学与工程中心共主任 
1994-至今 美国UAB X光晶体学仪器中心主任 
2000-至今 北京大学生命科学学院长江特聘教授(讲座) 

罗明于1981年以优异成绩通过Cusbea（国际公派留学项目）考试。1982年由国家教委公派出国，师从国际著名蛋白质晶体专家Michael Rossmann开展病毒晶体结构研究。除参加完成人Rhino virus14的结构分析外，又独自完成Mengo virus的结构分析，1987年于Purdue大学生物科学系获博士学位，他在病毒的晶体生长、直接用分子置换平均技术求解相角的计算方法方面做出了成果，成为国际同行普遍使用的技术。特别是对病毒的组装与分解、病毒与宿主的识别及相互作用方面，做出了全面的、创新的理论阐述。1989年获晶体学Sidhu奖。发表论文在《Science》、《Nature》等刊物上，被SCI引用1000多次。1987年，在阿拉巴马大学伯明翰大学微生物学系任助教授。1992年，获阿拉巴马大学伯明翰校终身教授职位。至今已发表论文 97 篇。 

在结构生物学研究的理论基础上，他进一步开展了以结构为基础的药物设计研究。获美国专利8项、在批1项。 
罗明在阿拉巴马大学伯明翰大学任生物物理科学和工程研究中心副主任，及癌症综合研究中心所属X光晶体学仪器中心共主任。 

讲授过“微生物学”、“细胞及分子生物学”、“蛋白质晶体学”、“病毒组装”、“蛋白质结构”、和“药物设计导论”等基础课和研究生课，在教学和学科建设方面也有丰富的经验。 

2000年至今，罗明博士任北京大学生命科学学院长江教授（讲座）。于2000年开始组建北京大学结构生物学实验室，先后申请获得科技部、教育部和国家自然科学基金委等项目资助，共获科研经费800余万元，以及北京大学“985”和“211工程”资助的配套经费，开展结构基因组学研究。率先在国内实现了初步高通量、具有国际水平的结构基因组学研究技术平台的建设：包括①用自研发的软件选择目的基因，②用高通量Gateway法克隆基因、在原核和真核系统中实现平行表达，③蛋白质纯化，④96孔油复盖晶体生长筛选，⑤首次向国内引进Bruker公司制造带有CCD高灵敏探测器的Proteum衍射仪，为实现使用实验室内光源和直接晶体学方法完成快速结构测定奠定基础，⑥结构基因组学实验室数据管理系统等全过程。同时还通过从国内外引进和积极培养本实验室内的青年人才两种方式，建立了一支包括分子生物学、晶体生长和结构解析的高水平师资队伍和研究团队。他们在承担国家重大研究项目如863结构基因组学研究项目中，起着主导作用。 
罗明博士在北大已培养博士生和博士后各一人，分别已于2003年获博士学位和完成出站。已在国际和国内SCI刊物上发表了7篇论文。 
此外罗明还积极推动北大与国际同行实验室合作，完成了与美国Georgia大学的合作协议，研究工作正在进行中。 
罗明教授在他任职的四年期间，已为建设一个具有国际水平的结构生物学学科基地奠定了坚实的良好基础、为北京大学创建世界一流大学做出了应有的贡献。 

研究领域：

1．开展结构基因组学研究，包括高通量的蛋白质制备、晶体筛选和结构解析的技术平台建设，旨在快速解析新蛋白质的三维结构，包括分泌蛋白、药物靶标和新的功能蛋白，下一步的工作目标是研发新药物。 
2．在基于结构的药物设计方面，进行HPRT次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的研究，设计新的核苷类似物，用HPRT突变体寻找新的抗病毒或抗癌药物。 
3. 在乙肝病毒PreS表面抗原研究方面，深入开展其结构与功能方面的研究，发展其在治疗乙肝病毒感染方面的应用，包括诊断、治疗和疫苗方面的研究。 

发表论文 1. Rossmann, M.G., Arnold, E., Erickson, J.W., Frankenberger, E.A.,Griffith, J.P., Hecht, H.J., Johnson, J.E., Kamer, G., Luo, M., Mosser, A.G., Rueckert, R.R., Sherry, B. and Vriend, G. "Structure of a Human Common Cold Virus and Functional Relationship to Other Picornaviruses". Nature (London), 317:145-153, (1985). 
2. Luo, M., Vriend, G., Kamer, G., Minor, I., Arnold, E., Rossmann, M.G., Boege, U., Scraba, D.G., Duke, G.M. and Palmenberg, A.C. "The Atomic Structure of Mengo Virus at 3.0 ? Resolution". Science, 235:182-191, (1987). 
3. Tsao, J., Chapman, M.S., Agbandje, M., Keller, W., Smith, K., Wu, H., Luo, M., Smith, T.J., Rossmann, M.G, Compans, R.W. and Parrish, C.R. "The Three-Dimensional Structure of Canine Parvovirus and Its Functional Implications". Science, 251:1456-1464 (1991). 
4.Luo, M., He, C.H., Zhang, C.X., Toth, K. S. and Lipton, H.L. "The Atomic Structure of Theiler's murine encephalomyelitits Virus (BeAn strain)". Proc. Natl. Acad. Sci., 89:2409-2413, (1992). 
5.Sha, B.D. and Luo, M. “The Crystal Structure of a Bifunctional Membrane-RNA Binding Protein, Influenza Virus Matrix Protein”, Nature Structrual Biology, 4:239-244, (1997). 
6.Finley, J. and M. Luo. “X-ray crystal structures of half the human papilloma virus E2 binding site: d(GACCGCGGTC)”. Nucleic Acids Research. 26:5719-5727. (1998). 
7. Sha, B.D., S.E., Phillips, V.A. Bankitas, and M. Luo. Crystal Structure of the Saccharomyces cerevisiae phosphatidylinositol transfer protein. Nature. 391:506-510. (1998). 
8. Li S, Finley J, Liu ZJ, Qiu SH, Chen H, Luan CH, Carson M, Tsao J, Johnson D, Lin G, Zhao J, Thomas W, Nagy LA, Sha B, DeLucas LJ, Wang BC, and Luo M. "Crystal structure of the cytoskeleton-associated protein (CAP-Gly) domain". J Biol Chem. 277:48596-48601 (2002) 
9. Ding, H.-T., H. Ren, Q. Chen, G. Fang, L.F. Li, R. Li, Z. Wang, X.-Y. Jia, Y.-H. Liang, M.-H. Hu, Y. Li, J.-C. Luo, X.-C. Gu, X.-D. Su, M. Luo and S.-Y. Lu. “Parallel cloning, expression, purification and crystallization of human proteins for structural genomics”. Acta Cryst. D 58: 2102–2108. (2002) 
10.Luan, C.H., S. Qiu, J. B. Finley, M. Carson, R. J. Gray, W. Huang, D. Johnson, J. Tsao, J. Reboul, P. Vaglio, D. E. Hill, M. Vidal, L. J. DeLucas, and M. Luo. “High-Throughput Expression of C. elegans Proteins”. Genome Research. 14:2102-2110. (2004) 


郑晓峰 

1989年获东北师范大学学士学位； 
1992年获东北师范大学硕士学位； 
1998年获日本东京农工大学博士学位； 

1994年-1995年，日本东京农工大学农学部研究助理 
1998年－2002年，美国宾西法尼亚州立大学博士后研究员 
2002年－今，北京大学生命科学院生物化学及分子生物学系副教授 

研究方向: 

1．RNA的折叠及蛋白质与RNA间相互作用的研究。开展HIV－1 TAR RNA，SiRNA以及某些经SELEX获得的小RNA与PKR之间的相互作用的研究, 以及冠状病毒的N蛋白与RNA之间相互作用等的研究。 
2. 结构基因组学的研究。高通量地克隆、表达与人的重大疾病相关的蛋白、分泌蛋白及一些功能未知蛋白，侧重于基于结构的蛋白质生物功能的研究。 
3．在乙肝病毒PreS表面抗原研究方面，与美国阿拉巴马大学教授、我院特聘****罗明教授进行合作研究。深入开展preS蛋白的功能和结构研究，探讨preS在诊断、诊疗和疫苗方面的应用研究。 

发表文章 1. Chen Q, Hui R, Sun C, Gu XC, Luo M, Zheng XF. Soluble expression, purification, and stabilization of a pro-apoptotic human protein, CARP. (2005) Protein Expression & Purification. In press. 
2. Dai XY, Chen Q, Lian M, Zhou YF, Zhou M, Lu SY, Chen YJ, Luo JC, Gu XC, Jiang Y, Luo M, Zheng XF, Systematic high-yield production of human secreted proteins in Escherichia coli. (2005) BBRC 332: 593-601. 
3. Chen Q., Liang Y-H., Su X-D., Gu X., Zheng XF, and Luo M. Novel IMP Binding in Feedback Inhibition of Hypoxanthine-Guanine Phosphoribosyltransferase from Thermoanaerobacter tengcongensis. 2005, J. Mol. Biol. 348(5):1199-1210. 
4. Ren, H., Wang, LY., Bennett, M., Liang, YH., Zheng, XF, Lu F., Li, LF., Luo, M., Eriksson, S.,. Zhang CM., Su, XD. The Crystal Structure of human AK6: An Adenylate Kinase Isoform Localized to the Cell Nucleus 2005, Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 102 (2):303-8. 
5. Zheng, XF & Bevilacqua, P.C. A novel class of activators of PKR: small double-stranded RNAs with single-stranded tails. 2004, RNA 10:1934-1945. 
6. Ren,H., Liang, Y-H., Li, R., Ding, H., Qiu, S., Lu, S., An,J., Li, L., Luo, M., Zheng, XF* and Su, XD. Protein preparation, Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of human adrenal gland protein AD-004. 2004, Acta Cryst D60, 1292-1294. 
7. Zheng, XF & Bevilacqua, P.C., Efficient construction of long DNA duplexes with internal non-Watson-Crick motifs and modifications. Nucleic. Acids Res., 2001, 29(2) e6. 
8. Zheng, XF & Bevilacqua, P.C., Straightening of bulged RNA by the double-stranded RNA-binding domain from the protein kinase PKR. Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 2000, 97(26):14162-14167. 
9. Zheng, XF, Kobayashi, Y., & Takeuchi, M., Construction of a low serine-type carboxypeptidase producing mutant of Aspergillus oryzae by the expression of antisense RNA and its use as a host for heterologous protein secretion. Appl. Microbiol. Biotechnology., 1998, 49:39-44. 
10. Zheng, XF & Huang, B., Marker proteins for somatic embryogenesis in several plants. Acta Bontanica Sinica., 1994, 36(3):175-180.