序号 |
项目名称 |
项目性质及来源 |
项目经费 |
起始年度 |
终止年度 |
1 |
HIV融合机制的研究 |
国家优秀青年科学基金 |
130万元 |
2016 |
2019 |
2 |
VSV G病毒融合蛋白的作用机制研究 |
国家自然科学基金面上项目 |
89 万元 |
2015 |
2018 |
3 |
丙肝和寨卡等黄病毒的感染与致病机制研究 |
中国医学科学院医学与健康科技创新工程重大协同创新团队项目 |
360万元 |
2016 |
2018 |
5. 课题组近5年代表性论文
1) Yali Ci, Kejian Shi, Lei Shi L*, CM Xu*. ROS inhibit autophagy by down-regulating ULK1 mediated by the phosphorylation of P53 in selenite-treated NB4 cells. Cell Death and Disease (2014) 5, e1542; doi:10. 1038/cddis.2014.506.
2) Kaiyan Hui, Yang Yang, Lei Shi, Caimin Xu*.The p38 MAPK-regulated PKD1/CREB/Bcl-2 pathway contributes to selenite-induced colorectal cancer cell apoptosis in vitro and in vivo. Cancer Lett. 2014 ;1;354(1):189-199
3) Yang Y, Luo H, Hui K, Ci Y, Shi K, Chen G, Shi L* , Xu CM*. Selenite-induced autophagy antagonizes apoptosis in colorectal cancer cells in vitro and in vivo. Oncol Rep.2015 Dec 10. doi: 10.3892/or.2015.4484.
4) Shi L, Shen QT, Alexander Kiel, Wang J, Wang HW, Melia TJ, Rothman JE, Frédéric Pincet. SNARE Proteins: One to Fuse and Three to Keep the Nascent Fusion Pore Open. Science, 2012 Mar 16, 355:1355-1359.
5) Shi L*, Kevin Howan*, Qingtao Shen, Yong Jian Wang, James E. Rothman, Frédéric Pincet. Preparation and characterization of SNARE-containing nanodiscs and direct study of cargo release through fusion pores. Nature Protocol, 2013 May;8(5):935-48.
八、彭小忠课题组
1. 课题组简介
本课题组在二十世纪九十年代我国人类基因组计划启动时,应用差异显示RT-PCR和比较蛋白质组学等分析技术,从不同发育阶段的胎脑及分化前后的神经系统肿瘤细胞中分离、克隆到一批新的在神经细胞不同发育或分化阶段高表达或特异表达编码基因的全长cDNA。在建立了比较系统的基因结构与功能研究体系的基础上近几年对其中部分基因及其编码的蛋白质开展了比较系统的结构与功能研究,初步揭示了这些基因的生物学功能及发挥生物学功能的分子机制。近年来实验室主要研究方向为神经发育和疾病发生的分子机理研究,从基因表达调控的多个层次上系统研究神经系统发育过程中神经细胞增殖、分化的调控机制和神经系统疾病发生的细胞分子机理,为脑发育以及脑重大疾病的预警、诊断和治疗提供理论基础。
2. 课题组负责人介绍
强伯勤院士,现任中国医学科学院基础医学研究所研究员、北京协和医学院生物化学与分子生物学系教授、博士生导师、医学分子生物学国家重点实验室学术委员会主任。1962年毕业于上海第二医科大学医疗系。毕业后一直在中国医学科学院、北京协和医学院(原中国协和医科大学)工作至今。1982-84年,1988-89年,曾以访问学者身份先后在美国麻省New England Biolabs的分子生物学实验室及芝加哥大学生物化学和分子生物学系工作两年和一年。1994-1999年期间曾任中国医学科学院副院长,中国协和医科大学副校长,并曾任中国协和医科大学基础医学院生物化学和分子生物学系学系主任(1993.1-2007.5)、医学分子生物学国家重点实验室副主任(1994-2004年) 。曾受聘于国家八六三计划生物技术领域专家委员会成员(1994年-2006)和生物领域首席科学家(1996-2000年), 以及国家自然科学基金委生命科学部主任(1996-2000)。现社会兼职有国家科技部973计划顾问组专家、中国生物化学和分子生物学学会医学生化与分子生物学分会理事长、中国医药生物技术协会副理事长、中华医学会常务理事、中国生物工程学会常务理事、《中国医学科学院学报》和《生物化学与生物物理进展》副主编、国际杂志《Journal of Molecular Medicine》编委等职。
袁建刚研究员,1993-2010年任课题组组长。1964-1978年毕业于北京大学生物化学系,获得学士学位并留校任助教;1978-1987年就读于中国医学科学院基础医学研究所生物化学系,获得硕士学位并留所任助研;1987-1992年在美国国立卫生研究所(NIH)任博士后研究人员,客座研究员;1993-2010年回国任中国医学科学院基础医学研究所生物化学系任副研究员,研究员,博士生导师。2010年退休后经所院返聘回所工作。目前作为导师组成员,参与组内科研工作及研究生培养。
彭小忠研究员,现任课题组组长。1983-1988年毕业于中南大学湘雅医学院(湖南医科大学)临床医学系并获医学学士学位。1988-1991年任中国医学科学院医学生物学研究所生物化学与分子生物学研究室实习研究员。1996年就读于中国协和医科大学微生物学专业并获理学博士学位。1996-2000年在美国纽约州立大学石溪分校微生物学和分子遗传学系做博士后。2000年至今任中国医学科学院基础医学研究所生物化学与分子生物学系副研究员、研究员并先后任硕、博士生导师。2007年入选教育部新世纪人才支持计划,并担任“发育与生殖研究”重大科学研究计划项目“非编码RNA在神经和肌肉早期发育过程中的功能研究及其体内示踪的研究”项目首席科学家。2008年获国家杰出青年科学基金项目资助。2010年获“协和学者”特聘教授称号。2013年入选国家百千万人才工程,并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。现任中国医学科学院医学灵长类动物研究中心主任,中国医学科学院医学生物学研究所常务副所长。
3. 课题组成员介绍
韩为副研究员,2012年毕业于中国医学科学院基础医学研究所,获博士学位,导师强伯勤教授。研究方向:(1)神经胶质瘤中非编码RNA与RNA结合蛋白的调控网络;(2)胶质瘤干细胞的自我更新机制和靶向治疗。相关工作发表于J Clin Invest.(2013),Oncogene(2017)等权威学术杂志。近五年来主持国家自然科学基金2项,教育部博士点项目1项,院校科研基金3项,参与国家重点研发计划1项。
舒鹏程助理研究员,2014年毕业于北京协和医学院,获博士学位,导师彭小忠教授。主要研究方向:神经发育的分子机制。
4. 课题组主要科研项目
序号 |
项目名称 |
项目性质及来源 |
项目经费 |
起始年度 |
终止年度 |
1 |
病毒性疾病的感染组学关键技术平台建立与应用 |
重大专项 |
100 |
2012 |
2014 |
2 |
IRES在翻译水平上介导的ADAR1表达上调影响神经胶质瘤发生发展的机制 |
国家自然基金面上 |
80 |
2014 |
2017 |
3 |
PCBP2和mir-151-5p/mir-16共同调节GhoGDIA表达影响神经胶质瘤的转移和侵袭 |
国家自然基金青年基金 |
23 |
2014 |
2016 |
4 |
脑胶质瘤多维网络调控机制研究与关键节点挖掘 |
国家重点研发计划 |
50 |
2016 |
2018 |
5 |
非编码RNA介导的染色质高级结构动态变化对神经细胞命运决定的调控功能与分子机制 |
国家重点研发计划 |
386 |
2016 |
2020 |
6 |
DTD在小鼠学习与记忆能力中的作用和机制研究 |
国家自然基金面上 |
60 |
2017 |
2019 |
7 |
粒细胞特质表达的长链非编码RNA-HOTAIRMA在神经胶质瘤中的新功能和作用机制研究 |
国家自然基金面上 |
60 |
2017 |
2019 |
5. 课题组近5年代表性论文
1) Zhou J, Wang R, Zhang J, Zhu L, Liu W, Lu S, Chen P, Li H, Yin B, Yuan J,Qiang B, Shu P, Peng X. Conserved expression of ultra-conserved noncoding RNA in mammalian nervous system. Biochim Biophys Acta. 2017 Dec;1860(12):1159-1168.
2) Shu P, Fu H, Zhao X, Wu C, Ruan X, Zeng Y, Liu W, Wang M, Hou L, Chen P, YinB, Yuan J, Qiang B, Peng X. MicroRNA-214 modulates neural progenitor cell differentiation by targeting Quaking during cerebral cortex development. Sci Rep. 2017 Aug 14;7(1):8014.
3) Zhu L, Tan X, Liu W, Mao F, Wu C, Zhou J, Liu X, Lu S, Ma K, Yin B, Luo J,Yuan J, Qiang B, Chen R, Peng X. Identification and analysis of intermediate-sizenoncoding RNAs in the rhesus macaque fetal brain. J Genet Genomics. 2017 Mar20;44(3):171-174.
4) Hu PS, Xia QS, Wu F, Li DK, Qi YJ, Hu Y, Wei ZZ, Li SS, Tian NY, Wei QF, Shen LJ, Yin B, Jiang T, Yuan JG, Qiang BQ, Han W, Peng XZ. NSPc1 promotes cancer stemcell self-renewal by repressing the synthesis of all-trans retinoic acid via targeting RDH16 in malignant glioma. Oncogene. 2017 Aug 17;36(33):4706-4718.
5) Wu F, Hu P, Li D, Hu Y, Qi Y, Yin B, Jiang T,Yuan J, Han W, Peng X. RhoGDIαsuppresses self-renewal and tumorigenesis of glioma stem cells. Oncotarget. 2016 Sep 20;7(38):61619-61629.
6) Lin X, Yang B, Liu W, Tan X, Wu F, Hu P, Jiang T, Bao Z, Yuan J, Qiang B, Peng X, Han W. Interplay between PCBP2 and miRNA modulates ARHGDIA expression and function in glioma migration and invasion. Oncotarget. 2016 Jan 9. doi:10.18632/oncotarget.6869.
7) Ye F, Xin Z, Han W, Fan J, Yin B, Wu S, Yang W, Yuan J, Qiang B, Sun W, PengX. Quantitative Proteomics Analysis of the Hepatitis C Virus Replicon High-Permissive and Low-Permissive Cell Lines. PLoS One. 2015 Nov 6;10(11):e0142082.
8) Yang B, Hu P, Lin X, Han W, Zhu L, Tan X, Ye F, Wang G, Wu F, Yin B, Bao Z,Jiang T, Yuan J, Qiang B, Peng X. PTBP1 induces ADAR1 p110 isoform expression through IRES-like dependent translation control and influences cell proliferation in gliomas. Cell Mol Life Sci. 2015 Jun 6..
9) Yang B, Wang S, Zeng J, Zhang Y, Ruan X, Han W, Yin B, Yuan J, Qiang B, Ying W, Qian X, Peng X. Proteomic screening and identification of microRNA-128 targets in glioma cells. Proteomics. 2015 Mar 17
10) Han W, Wang L, Yin B, Peng X. Characterization of a novel posttranslational modification in polypyrimidine tract-binding proteins by SUMO1. BMB Rep. 2014 Apr;47(4):233-8.
11) Zhu Y, Li H, Li K, Zhao X, An T, Hu X, Park J, Huang H, Bin Y, Qiang B, Yuan J, Peng X, Qiu M. Necl-4/SynCAM-4 is expressed in myelinating oligodendrocytes but not required for axonal myelination. PLoS One. 2013 May 20;8(5):e64264.
12) Han W, Xin Z, Zhao Z, Bao W, Lin X, Yin B, Zhao J, Yuan J, Qiang B, Peng X.RNA-binding protein PCBP2 modulates glioma growth by regulating FHL3. J Clin Invest. 2013 May 1;123(5):2103-18.
13) Gao X, Yang L, Ma Y, Yang J, Zhang G, Huang G, Huang Q, Chen L, Fu F, Chen Y, Su D, Dong Y, Ma X, Lu C, Peng X. No association of functional variant in pri-miR-218 and risk of congenital heart disease in a Chinese population. Gene.2013 Jul 10;523(2):173-7.
14) Pan Y, Zhang J, Liu W, Shu P, Yin B, Yuan J, Qiang B, Peng X. Dok5 is involved in the signaling pathway of neurotrophin-3 against TrkC-induced apoptosis.Neurosci Lett. 2013 Aug 14. doi:pii: S0304-3940(13)00725-8.
15) Li A, Lin X, Tan X, Yin B, Han W, Zhao J, Yuan J, Qiang B, Peng X. Circadian gene Clock contributes to cell proliferation and migration of glioma and is directly regulated by tumor-suppressive miR-124. FEBS Lett. 2013 Aug2;587(15):2455-60.
6. 课题组近5年专利
聚胞嘧啶结合蛋白2抑制剂在制备治疗人神经胶质瘤的药物中的用途。彭小忠、韩为、强伯勤、袁建刚ZL.20120100156727.X
九、郑直课题组
1. 课题组简介
课题组主要科研领域与方向:(1)将先进生物技术应用于临床医学与诊断,特别是临床分子诊断新技术的研究。主要领域包括对传染病大规模高通量、高灵敏快速筛查所需新技术的研究,以及适用于精准医学及个性化医疗临床检测所需的生物标记物(包括基因突变/SNP、基因表达、甲基化、CTC、 cfDNA、蛋白质标记物、小分子代谢标记物等)的发现及其大规模高通量检测新技术的研究。课题组已研发出CLIP-PCR、MELPA等一系列独创检测新技术并已在临床实践中应用。(2)内分泌肿瘤的致病机理研究。课题组利用基因组学技术对一种内分泌肿瘤的大量临床样品进行基因组和表达谱分析,发现了一个崭新的该肿瘤的抑癌基因,在高达70%的散发性肿瘤中发生功能缺失,其生物学功能可解释大部分散发性和家族性肿瘤的发生机制。我们正在进一步研究其致病的分子机理,包括其调控机制及其参与的分子调控网络和信号通路。课题组成员于2011年、2013年和2015年共3次参加美国临床化学学会年会,均获得当年的"国家临床生化学院(NACB)杰出论文摘要奖",其中两人并获得国际旅行奖,两人获得大会报告机会,一人获得研究生旅行奖及研究生科研奖,两人还获得“Pediatric & Maternal-Fetal”分会最佳摘要奖。课题组成员还曾获中国全国生物化学大会青年科学家论坛优秀报告三等奖。课题组研发的关于疟疾检测和关于丙型肝炎检测的新方法分别成为美国临床化学学会(AACC)和美国化学会(ACS)的新闻发布内容,并受到近80家美国新闻媒体网站的转载和报道。
2. 课题组负责人介绍
郑直研究员,中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院教授,仪器中心主任,“协和学者”特聘教授。1988年毕业于北京大学化学系。1997年获美国康奈尔大学神经分子生物学博士学位。1997-2000年在美国斯坦福大学医学院血液科作博士后,利用当时新兴的生物芯片技术研究血液肿瘤的致病机理, 获医学院“院长奖学金”和美国NIH博士后奖学金(NRSA)。 2000年后在美国生物技术公司从事基因检测技术的创新和开发工作,曾先后结合与应用微颗粒技术,纳米荧光材料(量子点)及信号扩增等先进技术与材料发展出多种新型基因检测手段。领导研发出的产品被广泛应用于Amgen,Pfizer,J&J, Eli Lilly等制药公司的研发工作及临床实验项目中。曾获美国临床化学学会(AACC)北加州分会2007年度"临床化学杰出科技贡献奖"。现为美国临床化学学会及Alpha Chi Sigma会员。2007年秋回国工作,2008年获人事部高层次留学人才回国资助金。课题组研究工作得到国家自然科学基金、国家科技重大专项计划等资助。
3. 课题组主要科研项目
序号 |
项目名称 |
项目性质及来源 |
项目经费 |
起始年度 |
终止年度 |
1 |
重要寄生虫病检测和检测技术研究 |
重大专项子课题 |
40 |
2012 |
2015 |
2 |
乙型肝炎疫苗质量控制及评价研究 |
重大专项子课题 |
90 |
2012 |
2015 |
3 |
直接检测血液中疟原虫RNA:高灵敏度高通量分子诊断疟疾方法的建立和应用研究 |
国家自然科学基金面上项目 |
70 |
2013 |
2016 |
4 |
高通量核酸检测新方法研究 |
协和学者基金 |
100 |
2015 |
2018 |
4.课题组近5年代表性论文
1) Tian, X, Zhou, J, Zhao, Y., Cheng, Z., Song, W., Sun, Y., Sun, X*., and Zheng, Z*.. High-throughput, Multiplex Genotyping Directly from Blood or Dried Blood Spot without DNA Extraction for the Screening of Multiple G6PD Gene Variants at Risk for Drug-induced Hemolysis,
Journal of Molecular Diagnostics 2017, 19: 638-650.
2) Xu Y and Zheng Z*, Direct RNA detection without nucleic acid purification and PCR: Combining sandwich hybridization with signal amplification based on branched hybridization chain reaction.
Biosensors and Bioelectronics. 2016, 79 : 593-599
3) Cheng Z, Wang D, Tian X, Sun Y, Sun X*, Xiao N*, Zheng Z* Capture Ligation Probe-PCR (CLIP-PCR) for Molecular Screening, with Application to Active Malaria Surveillance for Elimination.
Clin Chem. 2015, 61:821-8
4) Tian X, Chen D, Zhang R,Zhou J, Peng X,Yang X*, Zhang X*, Zheng Z*, Quantitative survey of multiple CpGs from 5 genes identifies CpG methylation panel discriminating between high- and low-grade cervical intraepithelial neoplasia.
Clinical Epigenetics. 2015, 7:4
5) Mu X*, Xin X, Fan C, Li X, Tian X*, Xu K, Zheng Z*. A paper-based skin patch for the diagnostic screening of cystic fibrosis.
Chem Commun 2015, 51:5365.
6) Mu M*, Zhang L, Chang S, Cui W and Zheng Z*. Multiplex Microfluidic Paper-based Immunoassay for the Diagnosis of Hepatitis C Virus Infection,
Analytical Chemistry, 2014, 86: 5338-5344.
7) Mu X, Liang Q*, Zhou J, Ren K, Hu P, Wang Y, Zheng Z*, Luo G*. “Oil-water biphasic parallel flow for the precise patterning of metals and cells”,
Biomed Microdevices, 2014;16(2):245-53
8) Cheng, Z, Sun, X, Yang, Y, Wang, H and Zheng, Z* "A Novel, Sensitive Assay for High-Throughput Molecular Detection of Plasmodia for Active Screening of Malaria for Elimination"
J. Clin. Microbio 2013. 51:125-130。
9) Ran R, Li L*, Wang M, Wang S, Zheng Z*, Lin PP. Determination of EGFR mutations in single cells microdissected from enriched lung tumor cells in peripheral blood.
Anal Bioanal Chem. 2013;405(23):7377-82.
十、王晓月课题组
1. 课题组简介
课题组研究方向为癌症基因组学和生物信息学,主要致力于使用系统生物学方法研究癌症的发生机制并探索可能的疗法。一方面通过整合已有的大量基因组学和临床数据,挖掘与癌症风险、癌症治疗相关的突变位点,并研究它们的作用机制;另一方面使用高通量实验方法检测基因-基因间、基因-药物间相互作用,寻找可能的药物靶点和治疗方法。实验室注重新基因组学技术和生物信息学方法的融合,2014建立以来,已形成了一支来自不同专业背景的交叉学科团队,建成了结合高通量测序技术、组学和临床数据的大规模分析以及细胞模型的完整研究平台。
2. 课题组负责人介绍
王晓月研究员,2010年博士毕业于约翰霍普金斯大学医学院生物化学系。2010年到2013年在芝加哥大学基因组学和系统生物学研究所进行博士后研究。2014年被聘为“协和学者”特聘教授。现任基础医学研究所生物信息中心主任,课题组隶属于医学分子生物学国家重点实验室。
3. 课题组成员介绍:
梁俊波助理研究员,2011年毕业于中国协和医科大学,获博士学位,导师王琳芳教授。主要研究方向为癌症基因组学与生物信息学。参与相关工作发表于 Genome Biol(2017)等学术期刊。目前承担国家自然科学基金青年基金项目资助(项目号:81502420;2016-2018,19.8万元)。
4. 课题组主要科研项目
序号 |
项目名称 |
项目性质及来源 |
项目经费 |
起始年度 |
终止年度 |
1 |
通过系统检测基因间相互作用探索癌症基因功能 |
国家自然科学基金面上项目 |
80 |
2015 |
2018 |
2 |
极端条件与有害环境因子引发的心理、病理及生理改变机制的研究 |
中 国 医 学 科 学 院中央级公益性科研院所基本科研业务费 |
200 |
2016 |
2017 |
3 |
肝胆恶性肿瘤精准治疗靶点的高通量筛选与验证 |
中国医学科学院医学与健康科技创新工程协同创新项目 |
840 |
2017 |
2020 |
5. 课题组近5年代表性论文
1) Liu S., Liu Y., Zhang Q., Wu J., Liang J., Yu S., Wei G.H., White K.P. and Wang X. 2017. Systematic identification of regulatory variants associated with cancer risk. Genome Biology.18:194.
2) Zhang W., He H., Zang M., Wu Q, Zhao H., Lu L.L., Ma P., Zheng H., Wang N., Zhang Y., He S., Chen X., Wu Z., Wang X., Cai J., Liu Z., Sun Z., Zeng Y.X., Qu C. and Jiao Y. 2017. Genetic features of aflatoxin-associated hepatocellular carcinomas. Gastroenterology. (17):30333-5.
3) Xue Y., Lameijer E.W., Ye K., Zhang K., Chang S., Wang X., Wu J., Gao G., Zhao F., Li J., Han C., Xu S., Xiao J., Yang X., Ying X., Zhang X., Chen W.H., Liu Y., Zhang Z., Huang K. and Yu J. 2016. Precision medicine: What Challenges are we facing? Genomics Proteomics Bioinformatics. (16) 30140-1.
4) Huang D.S., Tao H.Q., He X.J., Long M., Yu S., Xia Y.J., Wei Z., Xiong Z., Jones S., He Y.P., Yan H. and Wang X. 2015. Prevalence of deleterious ATM germline mutations in gastric cancer patients. Oncotarget. 6(38):40953.
5) Wang X., Fu Q.A., McNerney M.E. and White K.P. 2014. Widespread genetic epistasis among cancer genes. Nature Communications 5:4828.
6) McNerney M.E., Brown C.D., Wang X., Bartom E.T., Karmakar S., Bandlamudi C., Yu S., Stricker T., Anastasi J., Vardiman J.M., Le Beau M.M. and White K.P. 2013. CUX1 is a haploinsufficient tumor suppressor gene on chromosome 7 frequently inactivated in acute myeloid leukemia. Blood 121(6):975-983.
十一、张勇课题组
1. 课题组简介
经典的生物化学研究认为细胞代谢的重要功能是为细胞的基本活动提供物质基础和能量保证,而忽略了生物体代谢的信息传递作用。近年来生命科学的研究对细胞代谢的认识有了新的突破,即机体代谢的功能不仅仅是为细胞活动提供物质和能量,更为重要的是细胞代谢中的代谢产物(特别是代谢中产物小分子,intermediate metabolites)和代谢酶可能具有十分重要的信号转导功能。探讨细胞代谢与细胞活动之间的信号转导联系已成为生命科学中最具有挑战性的热点研究领域之一。因此,发现和揭示这些具有细胞信号转导功能的酶和相应的代谢小分子在调控各种生命现象中的功能与分子机制将为解释生命的起源、进化、发育和疾病发生发展等各种基本生命现象和过程的本质提供最为基本的物质和信息基础。
骨骼肌作为机体最大的代谢内分泌器官在维持机体代谢稳态平衡中起着十分重要的调控功能。更有趣的是,骨骼肌成体干细胞位于骨骼肌纤维(Myofibers)的基底膜上。基于以上结果,本课题组正在利用骨骼肌代谢作为研究系统,探讨“骨骼肌代谢微环境(metabolic niche of myofibers)对骨骼肌干细胞功能和机体整体代谢稳态调控的作用及分子机制”。这是本课题组自2003年由朱大海教授组建以来始终致力于探究的科学问题。在此研究系统下,本课题组研究的切入点是非编码RNA和小分子代谢中间产物在调控骨骼肌代谢微环境、骨骼肌干细胞功能异质性和机体代谢稳态调控中的功能及其分子机制。同时,为了更深入的揭示细胞代谢对基因表达调控的表观遗传学机制,本课题组正在利用Hi-C、RNA-Seq和ChIP-Seq等各种高通量测序和生物信息等系统性研究手段,用整合生物学的观点从染色质高级结构动态变化角度解析所研究的调控因子发挥生理和病理功能的分子机制。
本课题组有明确和具有挑战性的科学问题,前沿和成熟的技术平台和研究经费的支持(朱大海教授作为首席科学家主持的科技部干细胞及转化研究重点专项项目“非编码 RNA 介导的染色质高级结构动态变化对骨骼肌细胞谱系命运决定的调控作用及分子机制”;张勇教授主持的科技部973项目“骨骼肌与脂肪细胞转换关键因子的鉴定及功能”;朱大海教授主持的国家自然基金委重点项目“骨骼肌特异表达Linc-RAM在骨骼肌细胞谱系建立中的功能”和面上项目“代谢小分子乙酰乙酸以信号分子方式调控骨骼肌再生与骨骼肌疾病的功能与分子机制”;张勇教授主持的自然基金委项目“MyoD结合的骨骼肌特异长非编码RNA(Linc-MCD)调控MyoD功能的分子机制”;以及中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目)。
本课题组在非编码RNA研究方面,从骨骼肌特异表达非编码RNA的系统鉴定(Nucleic Acids Res. 2009,BMC Genomics. 2010, 2011),到非编码RNA调控骨骼肌干细胞异质性功能及分子机制(Nature Commun. 2015, 2017,Cell Death Dis, 2017)已取得了一些原创性的研究成果。特别是在长非编码RNA方面,采用生物信息学方法发现鉴定了一个受MyoD调控在骨骼肌细胞中特异表达的长非编码Linc-RAM(Long intergenic ncRNA of Activator of Myogenesis), 利用Linc-RAM敲除小鼠在整体动物水平发现了Linc-RAM在调控骨骼肌细胞谱系命运决定和分化中的功能,解析了Linc-RAM通过直接结合MyoD介导表观遗传调控复合物MyoD/Baf60c/Brg1的组装进而调节肌细胞分化相关基因的表达的分子机制(Nature commun.2017)。
在细胞代谢的调控功能与分子机制方面,本课题组首次揭示了小分子代谢中间产物乙酰乙酸作为信号分子调控骨骼肌干细胞的激活、增殖与分化的新功能和新的分子机制(J Biol Chem. 2016);更为有趣的是,骨骼肌中磷酸烯醇式丙酮酸-丙酮酸无效循环(Futile cycle)代谢途径对脂肪组织中脂肪酸代谢的调控功能,揭示了该无效循环介导的骨骼肌和脂肪组织间相互作用(Inter-organ communication)对维持小鼠整体代谢稳态的调控功能(EBioMedicine. 2016)。EBioMedicine当期发表评论文章指出:“本研究在整体动物水平上,首次发现代谢通路中的无效循环(Futile cycle)在维持机体能量代谢稳态中的调控功能及其分子机制”。同时,本课题组还首次揭示了骨骼肌分泌因子Myostatin通过激活AMPK促进糖酵解调节骨骼肌组织糖代谢(Int J Biochem Cell Biol. 2010),以及以旁分泌方式通过调控肿瘤细胞代谢的机制诱导肿瘤细胞凋亡(Cell Death Dis. 2013)。最近的研究表明,Myostatin基因敲除小鼠骨骼肌组织中表达上调的miR-30e调控酵解型肌纤维的形成和代谢(Acta Biochim Biophys Sin. 2017),可能是Myostatin调控机体代谢稳态平衡的机制之一。这些研究结果揭示了骨骼肌分泌的细胞因子在调控细胞能量代谢和疾病方面发挥非常重要的调控功能。在Myostatin发挥功能的分子机制研究方面本课题组鉴定了三条信号转导通路(Cancer Res. 2006;J Biol Chem. 2007;Cellular Signalling,2008)。
2. 课题组负责人介绍
张勇研究员, 1994年哈尔滨师范大学生物系获学士学位,1997年哈尔滨医科大学获遗传学硕士学位,2004年获哈尔滨医科大学医学遗传学专业博士学位。2004~2006年在中国医学科学院基础医学研究所从事博士后研究,博士后出站留所工作。现任中国医学科学院基础医学研究所、医学分子生物学国家重点实验室研究员。承担研究生的发育生物学、细胞生物基础及超微结构的分子生物学、经典英文文献阅读技巧等课程教学。中国细胞生物学会发育生物学分会会员,北京市细胞生物学会会员,北京市生理学会生化与分子生物学专业委员会会员。
张勇博士所在研究组长期从事骨骼肌干细胞生物学与骨骼肌代谢的调控功能及分子机制研究。主要研究兴趣包括:骨骼肌成体干细胞对骨骼肌组织损伤再生、肌营养不良和肌少症的调控功能与分子机制;染色质高级结构动态变化调控骨骼肌细胞谱系命运决定与分化的分子机制;骨骼肌代谢对机体代谢稳态的调控功能与分子机制。特别是,目前主要集中于探讨骨骼肌代谢调控的分泌因子以旁分泌的方式调控骨骼肌成体干细胞的功能及其对肌营养不良和肌少症病理发生的调控、骨骼肌代谢调控的肌纤维分泌因子以内分泌方式对整个机体代谢稳态的调控及其分子机制。期望为肌营养不良、肌少症和代谢综合征等肌肉相关性疾病的治疗提供理论基础和药物靶点。先后主持多项国家和部级科研课题,包括国家自然科学基金面上项目2项、国家自然科学基金重大科学研究计划培育项目1项,科技部973课题2项。作为副组长主持863课题2项、作为骨干参加国家自然科学基金重点项目1项。发表SCI研究论文近30篇。
她们研究组在非编码RNA和小分子代谢中间产物调控骨骼肌干细胞功能及其分子机制方面取得了一些原创性的成果:系统鉴定了一批骨骼肌组织中表达的非编码RNA(Nucleic Acids Res. 2009;BMC Genomics. 2010;BMC Genomics. 2011);采用转基因和遗传示踪系统(Rosa26mTmG)揭示了小分子非编码RNA(miR-431)调控骨骼肌成体干细胞异质性建立和维持的分子机制(Nat Commun. 2015);揭示了小分子代谢中间产物乙酰乙酸作为信号分子调控骨骼肌干细胞的激活、增殖与分化的新功能和新的分子机制(J Biol Chem. 2016);阐明了骨骼肌组织高丰度表达的小分子非编码RNA(miR-127)通过靶向鞘氨醇受体S1PR3调控骨骼肌干细胞分化促进骨骼肌损伤再生缓解肌营养不良病理表型(Cell Death Dis, 2017);发现和证明了一个骨骼肌特异表达与MyoD相结合的长非编码Linc-RAM在调控骨骼肌细胞谱系命运决定和分化中的功能,解析了其发挥功能的分子机制:Linc-RAM直接结合MyoD介导表观遗传调控复合物MyoD/Baf60c/Brg1的组装进而调节肌细胞分化相关基因的表达(Nat Commun. 2017)。在骨骼肌代谢调控方面,她们采用转基因小鼠模型揭示了骨骼肌中磷酸烯醇式丙酮酸-丙酮酸无效循环(Futile cycle)对脂肪组织中脂肪酸代谢的调控功能,发现了该无效循环介导的骨骼肌和脂肪组织间相互作用(Inter-organ communication)对维持小鼠整体代谢稳态的调控功能(EBioMedicine. 2016)。EBioMedicine当期发表评论文章指出:“本研究在整体动物水平上,首次发现代谢通路中的无效循环(Futile cycle)在维持机体能量代谢稳态中的调控功能及其分子机制。”
3. 课题组主要科研项目
序号 |
项目名称 |
项目性质及来源 |
项目经费 |
起始年度 |
终止年度 |
1 |
骨骼肌特异表达Linc-RAM在骨骼肌细胞谱系建立中的功能 |
国家自然科学基金重大研究计划 |
344 |
2016 |
2019 |
2 |
代谢小分子乙酰乙酸以信号分子方式调控骨骼肌再生与骨骼肌疾病的功能与分子机制 |
国家自然科学基金面上项目 |
85 |
2015 |
2018 |
3 |
非编码 RNA 介导的染色质高级结构动态变化对骨骼肌细胞谱系命运决定的调控作用及分子机制 |
科技部国家重点研发—干细胞与转化研究专项 |
534 |
2016 |
2020 |
4 |
MyoD结合的骨骼肌特异长非编码RNA(Linc-MCD)调控MyoD功能的分子机制 |
国家自然科学基金面上项目 |
85 |
2015 |
2018 |
5 |
骨骼肌与脂肪细胞转换关键因子的鉴定及功能
|
科技部973 |
300 |
2015 |
2019 |
4. 课题组近5年代表性论文
1) Xiaohua Yu#, Yong Zhang#*, Tingting Li, Zhao Ma, Haixue Jia, Qian Chen, Yixia Zhao, Lili Zhai, Ran Zhong, Changyin Li, Xiaoting Zou, Jiao Meng, Antony K. Chen, Pier Lorenzo Puri, Meihong Chen, and Dahai Zhu*. Long non-coding RNA Linc-RAM enhances myogenic differentiation by interacting with MyoD.
Nat Commun. 2017. Jan 16;8:14016.
2) Lili Zhai, Rimao Wu, Wanhong Han, Yong Zhang* and Dahai Zhu*. miR-127 promotes myogenic cell differentiation by targetingS1PR3.
Cell Death Dis. 2017. Mar 30;8(3):e2707. doi: 10.1038/cddis.2017.128.
3) Haixue Jia#, Yixia Zhao#, Tingting Li, Yong Zhang*, Dahai Zhu*. miR-30e is negatively regulated by myostatin in skeletal muscle and is functionally related to fiber-type composition.
Acta Biochim Biophys Sin. 2017. Mar 17:1-8. doi: 10.1093/abbs/gmx019. [Epub ahead of print]
4) Yue Fan, Ying Zhang, Rimao Wu, Xingming Chen, Yong Zhang*, Xiaowei Chen*, Dahai Zhu. miR-431 is involved in regulating cochlear function by targeting Eya4.
BBA - Molecular Basis of Disease. 2016 Nov;1862(11):2119-2126. doi: 10.1016/j.bbadis.2016.08.015. Epub 2016 Aug 19.
5) Ping Zeng, Wanhong Han, Changyin Li, Hu Li, Dahai Zhu, Yong Zhang*, Xiaohong Liu*. miR-378 attenuates muscle regeneration by delaying satellite cell activation and differentiation in mice.
Acta Biochim Biophys Sin. 2016 Sep;48(9):833-9. doi: 10.1093/abbs/gmw077. Epub 2016 Aug 25.
6) Yong Zhang, Changyin Li, Hu Li, Yipeng Song, Yixia Zhao, Lili Zhai, Haixia Wang, Ran Zhong, Huiru Tang, and Dahai Zhu*. miR-378 Activates the Pyruvate-PEP Futile Cycle and Enhances Lipolysis to Ameliorate Obesity in Mice.
EBioMedicine. 2016. Mar 11;5:93-104.
7) Xiaoting Zou, Jiao Meng, Li Li, Wanhong Han, Changyin Li, Ran Zhong, Xuexia Miao, Jun Cai, Yong Zhang* and Dahai Zhu*. Acetoacetate accelerates muscle regeneration and ameliorates muscular dystrophy in mice.
J Biol Chem. 2016 Jan 29;291(5):2181-95. Epub 2015 Dec 8.
8) Rimao Wu, Hu Li, Lili Zhai, Xiaoting Zou, Jiao Meng, Ran Zhong, Changyin Li, Haixia Wang, Yong Zhang*, Dahai Zhu*. MicroRNA-431 accelerates muscle regeneration and ameliorates muscular dystrophy by targeting Pax7 in mice.
Nat Commun. 2015 Jul 7;6:7713. doi: 10.1038/ncomms8713.
9) He Cheng, Audi Wang, Jiao Meng, Yong Zhang, Dahai Zhu*. Enhanced metastasis in RNF13 knockout mice is mediated by a reduction in GM-CSF levels.
Protein & Cell, 2015 Oct;6(10):746-56.
10) Rimao Wu, Hu Li, Tingting Li, Yong Zhang*, Dahai Zhu*. Myostatin regulates miR-431 expression via the Ras-Mek-Erk signaling pathway.
Biochem Biophys Res Commun. 2015 May 29;461(2):224-9. doi: 10.1016/j.bbrc.2015.03.150. Epub 2015 Apr 11.
11) Jiao Meng, Xiaoting Zou, Rimao Wu, Ran Zhong, Dahai Zhu* and Yong Zhang*. Accelerated Regeneration of Skeletal Muscle in RNF13-Knockout Mice is Mediated by Macrophage-Secreted IL-4/IL-6.
Protein & Cell, 2014 Mar;5(3):235-247.
12) Yong Liu, He Cheng, Yuchang Zhou, Yushan Zhu, Rui Bian, Yuewen Chen, Changyin Li, Qi Ma, Qiaoxia Zheng, Yong Zhang, Haijing Jin, Xiaohui Wang, Quan Chen, Dahai Zhu*. Myostatin induces mitochondrial metabolic alteration and typical apoptosis in cancer cells.
Cell Death Dis. 2013 Feb 14;4:e494.
13) Qiang Zhang, Yanfeng Li, Lei Zhang, Nan Yang, Jiao Meng, Pingping Zuo, Yong Zhang, Jie Chen, Li Wang, Xiang Gao, Dahai Zhu*. E3 ubiquitin ligase RNF13 involves spatial learning and assembly of the SNARE complex.
Cell Mol Life Sci. 2013 Jan;70(1):153-65. Epub 2012 Aug 14
14) Yao Song, Jialin Xu, Yanfeng Li, Chunshi Jia, Xiaowei Ma, Lei Zhang, Xiaojie Xie, Yong Zhang, Xiang Gao, Youyi Zhang, Dahai Zhu*. Cardiac Ankyrin Repeat Protein Attenuates Cardiac Hypertrophy by Inhibition of ERK1/2 and TGF-b Signaling Pathways.
PLoS One. 2012;7(12):e50436. Epub 2012 Dec 5.
15) Tingting Li, Suya Wang, Rimao Wu, Xueya Zhou, Dahai Zhu*, Yong Zhang*. Identification of long non-protein coding RNAs in chicken skeletal muscle using next generation sequencing.
Genomics, 2012 May;99(5):292-8. Epub 2012 Feb 20.
5. 课题组近5年专利
1) 肌肉生长抑制素在制备抗肿瘤药物中的应用;发明人:边睿,赵相轩,刘泳,朱大海,陈佺;专 利 号:ZL 2006 1 0089106.9
2) 一个人指环蛋白及其编码基因与应用;发明人:张强,孟云霄,张蕾,王鹏,陈杰,刘彤华,朱大海;专 利 号:ZL 2006 1 0112480.6
3) miR-431在制备治疗肌肉疾病的药物中的用途;发明人:朱大海,武日茂,翟丽丽,张勇;专 利 号:ZL 2014 1 0496029.3