劉永湄，譚 明，雷 鳴

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院上海精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院，上海200125

mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)是真核基因表達(dá)的重要調(diào)控步驟之一，該過程與mRNA生物合成的多個(gè)步驟相聯(lián)合，以確保只有加工成熟的mRNA能被運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中翻譯[1-4]。TREX（transcription-export）復(fù)合物是一種進(jìn)化上高度保守的多蛋白亞基復(fù)合物，位于這種功能聯(lián)合的中心；顧名思義，該復(fù)合物包含了轉(zhuǎn)錄和出核的相關(guān)調(diào)控因子，參與了mRNA的轉(zhuǎn)錄、5'端加帽、剪切、3'端加工以及出核等一系列過程，是實(shí)現(xiàn)mRNA生物合成和質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵復(fù)合物[5-7]。

TREX復(fù)合物由核心的THO復(fù)合物以及RNA解旋酶UAP56（U2AF65-associated protein 56）和mRNA結(jié)合蛋白質(zhì)Aly（Aly/REF export factor）組成。不同的物種中，THO復(fù)合物的組分也有所差異；在哺乳動(dòng)物中THO復(fù)合物由6個(gè)蛋白質(zhì)亞基組成（THOC 1～3，5～7）；其中THOC1、THOC2、THOC3在酵母中存在同源物蛋白質(zhì)[8-9]。作為THO復(fù)合物的高度保守的亞基，THOC1、THOC2、THOC3中任何一個(gè)組分的缺失，都會(huì)不同程度地影響細(xì)胞mRNA的出核轉(zhuǎn)運(yùn)[10-11]。此外有文獻(xiàn)報(bào)道，許多遺傳疾病和腫瘤的發(fā)生與這3個(gè)THO復(fù)合物亞基的功能異常有關(guān)。例如，THOC1在原發(fā)性卵巢癌、結(jié)腸癌、乳腺癌和肺癌細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)水平異常升高；而在睪丸癌和皮膚癌的細(xì)胞中THOC1的表達(dá)量卻很低[12-13]。THOC2的突變與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙有關(guān)，會(huì)導(dǎo)致不同程度的智力殘疾并表現(xiàn)出包括言語延遲、身材矮小、癲癇發(fā)作、步態(tài)紊亂和震顫等特征[14-15]。THOC3含有多個(gè)重復(fù)的WD40序列，用于介導(dǎo)蛋白質(zhì)之間的相互作用[6,16]。目前THO復(fù)合物的組裝過程尚不清楚，但是THO亞復(fù)合物是作為一個(gè)整體，參與TREX的功能。UAP56具有ATP水解酶的活性[17-18]，然而，其所具有的ATP水解酶和RNA解旋酶活性在mRNA出核過程的作用并不明確。Aly作為mRNA的出核配基（adaptor），通過與下游出核受體NXF1/NXT1（nuclear RNA export factor 1/nuclear transport factor 2 like export factor 1）結(jié)合，引導(dǎo)信使核糖核蛋白體（messenger ribonucleoprotein，mRNP）的正常出核[19-20]。

盡管TREX復(fù)合物在mRNA出核轉(zhuǎn)運(yùn)過程中發(fā)揮著十分重要的作用，相關(guān)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究卻進(jìn)展緩慢，僅有UAP56及Aly的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)以及酵母THO復(fù)合物的低分辨率晶體及負(fù)染電鏡結(jié)構(gòu)被報(bào)道[21-23]，這極大地限制了對(duì)TREX復(fù)合物組裝、招募、參與mRNA出核運(yùn)輸?shù)姆肿訖C(jī)制的研究。人源THO復(fù)合物與酵母THO復(fù)合物在組分上存在較大差異，并且招募機(jī)制也有所不同[8]。解析人源THO復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，對(duì)于揭示其功能和招募機(jī)制具有重要的意義，同時(shí)能為TREX復(fù)合物調(diào)控異常引起的疾病提供新的診療依據(jù)。本研究通過建立完善的昆蟲細(xì)胞表達(dá)和蛋白質(zhì)體外純化體系，獲得人源THO復(fù)合物中由THOC1、THOC2、THOC3形成的亞復(fù)合物的高質(zhì)量的蛋白樣品，借助透射電子顯微鏡（電鏡）和單顆粒重構(gòu)技術(shù)，得到了該亞復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)模型，從而為后續(xù)解析完整的THO復(fù)合物及TREX復(fù)合物的高分辨率結(jié)構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1.2 載體、菌株和細(xì)胞 pFastBac Dual載體、E.coli DH10Bac菌種、Sf9昆蟲細(xì)胞、High Five昆蟲細(xì)胞均由本實(shí)驗(yàn)室保存。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 主要試劑和儀器 限制性核酸內(nèi)切酶、T4 DNA連 接 酶（TaKaRa），HEPES、PMSF、 咪 唑、 生 物 素（Sigma），桿狀病毒（Baculovirus）gp64 抗體（AcV5）PE（phycoerytherin）（Santa Cruz ，sc-65499PE），Ni-NTA 瓊脂 糖 凝 膠（QIAGEN），Strep-Tactin?XT Superf l ow 凝 膠（IBA），Superose 6 Increase 10/300 GL、AKTA FPLC快速純化液相色譜系統(tǒng)（GE Healthcare），超高壓均質(zhì)機(jī)（上海勵(lì)途機(jī)械設(shè)備工程有限公司），立式離心機(jī)（Beckman Coulter），冷凍離心機(jī)（Eppendorf），電泳儀與電泳槽（Bio-Rad），細(xì)胞計(jì)數(shù)儀（Invitrogen，CountessⅡ），細(xì)胞流式分析儀（BD，F(xiàn)ACSCalibur Flow Cytometer），高分辨軌道阱質(zhì)譜儀（Thermo Scientific，Q-Exactive HF），碳膜銅網(wǎng)（北京中鏡科儀技術(shù)有限公司，普通碳支持膜），透射電子顯微鏡（FEI，Talos L120C）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 引物合成和DNA序列測(cè)定 均由上海鉑尚生物技術(shù)有限公司完成。

1.2.2 重組質(zhì)粒的構(gòu)建 利用PCR獲得人源THOC1全長（氨基酸殘基：1～657）、THOC3全長（氨基酸殘基：1～351）的編碼序列，先后插入pFastBac Dual載體，并在THOC1的C端加入Strep純化標(biāo)簽，獲得pFastBac Dual-THOC1-Strep-THOC3重組質(zhì)粒；利用PCR獲得人源THOC2的N端（氨基酸殘基：1～1 190）編碼序列，插入pFastBac Dual載體，并在其N端加入10×His純化標(biāo)簽，獲得pFastBac Dual-10×His-THOC2重組質(zhì)粒。

1.2.3 重組蛋白質(zhì)表達(dá) 按照Invitrogen公司Bac-to-Bac?Baculovirus Expression System說明書進(jìn)行，將pFastBac Dual-THOC1-Strep-THOC3重組質(zhì)粒與pFastBac Dual-10×His-THOC2重組質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)化DH10Bac感受態(tài)菌株，制備重組桿狀病毒質(zhì)粒（Baculovirus plasmid），轉(zhuǎn)染昆蟲細(xì)胞Sf9，獲得相應(yīng)的初代桿狀病毒；初代病毒經(jīng)過2代擴(kuò)增后，收集含病毒的細(xì)胞培養(yǎng)液，4 ℃低溫短暫存儲(chǔ)；經(jīng)免疫法測(cè)定病毒滴度后，將2種病毒按1∶1的滴度混合，以MOI（multiplicity of infection，病毒與細(xì)胞的比例）等于10的比例侵染新鮮的、密度為3×106個(gè)/mL的High Five昆蟲細(xì)胞。侵染后的High Five昆蟲細(xì)胞在27 ℃條件下低速振蕩培養(yǎng)72 h，后收取細(xì)胞進(jìn)行蛋白純化。

1.2.4 免疫法測(cè)定病毒滴度 取新鮮的High Five昆蟲細(xì)胞，計(jì)數(shù)后，按一定的稀釋倍數(shù)加入待測(cè)病毒；16 h后，收集細(xì)胞，用PBS清洗3次后，取約1×106個(gè)細(xì)胞于100 μL PBS，加入 2 μL gp64 抗體，室溫孵育 1 h；加入400 μL PBS，進(jìn)行細(xì)胞流式分析，統(tǒng)計(jì)攜帶紅色熒光的細(xì)胞占總細(xì)胞的比率；得到的比率乘以起始細(xì)胞數(shù)目及病毒液的稀釋倍數(shù)，計(jì)算出病毒的滴度。

1.2.5 THO蛋白質(zhì)復(fù)合物純化 表達(dá)目的蛋白質(zhì)復(fù)合物的High Five細(xì)胞2 000×g離心15 min，棄上清，用lysis buffer（20 mmol/L pH 7.5的 HEPES、200 mmol/L NaCl、10%甘油）重懸，采用超高壓均質(zhì)機(jī)600 bar高壓裂解細(xì)胞；細(xì)胞裂解后經(jīng)39 000×g高速離心30 min，取上清與Ni-NTA 瓊脂糖凝膠在4 ℃低速旋轉(zhuǎn)混合2 h，柱料用含20 mmol/L咪唑的wash buffer（20 mmol/L pH 7.5的HEPES、200 mmol/L NaCl）洗去雜蛋白質(zhì)，再用含25 mmol/L咪唑的wash buffer洗脫目的蛋白質(zhì)。得到的目的蛋白質(zhì)溶液與Strep凝膠在4 ℃低速旋轉(zhuǎn)混合至少6 h，用wash buffer洗去雜蛋白質(zhì)，用含50 mmol/L生物素的wash buffer洗脫目的蛋白質(zhì)。將蛋白質(zhì)樣品濃縮至1 mL，通過Superose 6 Increase 10/300 GL（用wash buffer平衡柱子），分開收集流出組分，經(jīng)十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）分析鑒定后，合并目的蛋白質(zhì)溶液。

1.2.6 蛋白質(zhì)組分的質(zhì)譜鑒定 取約20 μg蛋白質(zhì)，經(jīng)三（2-羧乙基）膦還原和碘乙酸銨烷基化處理后，加入胰蛋白酶過夜酶解；酶解肽段利用C18柱子除鹽后，通過液相色譜 - 串聯(lián)質(zhì)譜法（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）進(jìn)行分析；質(zhì)譜原始數(shù)據(jù)提交到Proteome Discoverer 2.3軟件中，使用UniProt數(shù)據(jù)庫中的人（Homo sapiens）和粉紋夜蛾（Trichoplusia ni）蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。

1.2.7 負(fù)染樣品制備、數(shù)據(jù)收集及模型構(gòu)建 因甲酸雙氧鈾（uranyl formate，UF）溶液較細(xì)膩的顆粒度及其較高的浸透能力，故選擇其作為樣品的負(fù)染色液。負(fù)染電鏡實(shí)驗(yàn)步驟如下：對(duì)碳膜銅網(wǎng)進(jìn)行親水化處理后，取3.5 μL蛋白質(zhì)（50 μg/mL）溶液滴于碳膜銅網(wǎng)，吸附1 min；用濾紙從碳膜銅網(wǎng)邊緣輕輕吸去多余的溶液，滴加15 μL 0.75%（質(zhì)量體積比）UF負(fù)染色液，染色1 min；用濾紙吸去多余液體，室溫晾干；晾干后將樣品置于120 kV透射電鏡中觀察，放大倍數(shù)設(shè)置為73 000倍，欠焦值設(shè)置為-1～-2 μm；選擇樣品顆粒分散性和均一性較好的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。隨后利用數(shù)據(jù)處理軟件EMAN2[24]和RELION3[25]對(duì)所收集的圖像進(jìn)行處理并產(chǎn)生一個(gè)三維模型。

1.2.8 THOC3蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè) I-TASSER（Iterative Threading ASSEmbly Refinement）是由密歇根大學(xué)開發(fā)的在線蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能預(yù)測(cè)的工具，它能從PDB（Protein Data Bank）數(shù)據(jù)庫里識(shí)別結(jié)構(gòu)模板，通過基于迭代模板的片段組裝模擬來構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)網(wǎng)站提示，提交THOC3蛋白質(zhì)序列，獲得相應(yīng)的蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物表達(dá)及純化

THOC1、THOC2、THOC3亞基在哺乳動(dòng)物和酵母中均非常保守，但是組分之間的相互作用尚不清楚（圖1A）；人源THOC2全長為1 593個(gè)氨基酸，在進(jìn)行全長蛋白的外源表達(dá)過程中，未能檢測(cè)到蛋白表達(dá)（數(shù)據(jù)未顯示）。通過在線軟件FoldIndex[26]對(duì)THOC2折疊傾向性進(jìn)行預(yù)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，在THOC2的C端存在一段很大的無序區(qū)域（氨基酸殘基：1 191～1 593）（圖1B），因此截取THOC2（氨基酸殘基：1～1 190）進(jìn)行外源表達(dá)；THOC1和THOC3則選擇全長進(jìn)行表達(dá)。THOC2的N端帶有10×His標(biāo)簽，THOC1的C端帶有Strep標(biāo)簽，用于兩步親和層析。第一步通過Ni-NTA親和層析獲得的目的蛋白質(zhì)帶有少量的雜蛋白質(zhì)，經(jīng)過第二步Strep-Tactin親和層析后得到純度較高的目的蛋白質(zhì)樣品（圖1C）。為了提高樣品的均一性，目的蛋白質(zhì)樣品通過Superose 6 Increase 10/300 GL進(jìn)一步分離提純（圖1D），收集所有的流出組分，經(jīng)SDS-PAGE鑒定（圖1E），合并含有目的蛋白質(zhì)復(fù)合物的組分。純化的樣品經(jīng)過LC-MS/MS鑒定，結(jié)果表明純化所得的樣品是THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物（表1）。經(jīng)過整個(gè)分離純化步驟，從300 mL的High Five細(xì)胞里可純化出約1 mg的目的蛋白質(zhì)復(fù)合物。

圖1 重組人源THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物的表達(dá)及純化Fig 1 Expression and purification of the recombinant human THOC1-THOC2-THOC3 subcomplex

表1 純化的THOC1-THOC2-THOC3樣品蛋白質(zhì)組分質(zhì)譜分析結(jié)果Tab 1 Analysis of protein components in purified THOC1-THOC2-THOC3 subcomplex by LC-MS/MS

2.2 THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物負(fù)染電鏡數(shù)據(jù)收集和三維模型的建立

在獲得高純度且均一性較好的THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物后，采用負(fù)染電鏡技術(shù)和單顆粒重構(gòu)技術(shù)分析目的復(fù)合物的三維模型。樣品吸附到碳膜銅網(wǎng)后，經(jīng)重金屬UF染色處理過后，在120 kV透射電鏡下觀察，結(jié)果表明樣品在負(fù)染條件下顆粒完整，大小均一，且分散性好，長度約為2.2 nm，和預(yù)期相對(duì)分子質(zhì)量（約250 000）大小相符合（圖2A）。在同樣條件下收集負(fù)染照片129張。利用EMAN2[24]軟件手工挑選11 762個(gè)顆粒，之后使用RELION3[25]軟件進(jìn)行二維分類平均和三維分類計(jì)算。分類結(jié)果表明復(fù)合物結(jié)構(gòu)特征明顯（圖2B），整體呈現(xiàn)長條形狀（圖2C），在不同的區(qū)域有不同的優(yōu)勢(shì)取向，角度分布較為均勻（圖2D）。

圖2 負(fù)染電鏡分析THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物Fig 2 Negative-staining electron microscopy analysis of the THOC1-THOC2-THOC3 subcomplex

2.3 THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物初步結(jié)構(gòu)分析

三維分類計(jì)算結(jié)果經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化，最終得到分辨率為29 ?的人源THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物的負(fù)染三維模型（圖3A）；圖像中顆粒棱角更加清晰，復(fù)合物整體結(jié)構(gòu)延展，呈“F”型，整個(gè)復(fù)合物的尺度為200 ?×120 ?×80 ?（圖 3B）。由于目前尚未有 THOC1、THOC2、THOC3任何一個(gè)組分的高分辨率數(shù)據(jù)，因此，低分辨率的負(fù)染結(jié)構(gòu)并不能確定各組分的相互位置。已有的研究[27]預(yù)測(cè)THOC3含有若干個(gè)WD40重復(fù)序列，所有的WD40重復(fù)序列組成一個(gè)β螺旋槳結(jié)構(gòu)。我們借助結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)軟件I-TASSER[28]模擬產(chǎn)生了一個(gè)THOC3（氨基酸殘基：46～351）的原子結(jié)構(gòu)模型（圖3C）（THOC3 N端1～45位氨基酸未發(fā)現(xiàn)任何已知的同源結(jié)構(gòu)域）；通過軟件UCSF Chimera[29]自動(dòng)匹配，確認(rèn)了THOC3在亞復(fù)合物里的位置（圖3D）。發(fā)現(xiàn)人源THOC3在THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物中的位置和已報(bào)道的低分辨率酵母THO復(fù)合物電鏡結(jié)構(gòu)中THOC3的定位相同[30]，這表明在人和酵母中THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物的結(jié)構(gòu)保守。

圖3 THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物負(fù)染三維模型和THOC3的定位Fig 3 Three-dimensional reconstruction of the THOC1-THOC2-THOC3 subcomplex and localization of THOC3

3 討論

自從首次在酵母和人細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)，THO/TREX復(fù)合物一直就是mRNA的加工和出核轉(zhuǎn)運(yùn)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要靶標(biāo)[19]。相對(duì)于已報(bào)道的THO/TREX復(fù)合物功能研究，與之相關(guān)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究則進(jìn)展緩慢，嚴(yán)重限制了對(duì)該復(fù)合物在發(fā)揮生物學(xué)活性分子機(jī)制的理解[31]。在2012年有研究者[30]發(fā)表了酵母中THO復(fù)合物（Hpr1/Tho1、Tho2、Tex1/Tho3、Mft1、Thp2）的低分辨率結(jié)構(gòu)，但是至今尚無關(guān)于人源THO復(fù)合物結(jié)構(gòu)的報(bào)道。與酵母不同的是，人源THO復(fù)合物含有6個(gè)亞基（THOC 1～3，5～7），其中THOC5、THOC6、THOC7在酵母中并沒有同源物，只有THOC1、THOC2、THOC3在酵母中有高度保守的同源物[8-9]。此外有研究[8]表明THO/TREX復(fù)合物在酵母和人細(xì)胞里的招募機(jī)制有所不同，因此解析人源THO/TREX復(fù)合物的結(jié)構(gòu)也勢(shì)在必行。我們嘗試在體外表達(dá)重組完整的人源THO復(fù)合物，但并未得到穩(wěn)定的復(fù)合物。因此，我們首先研究保守性較高的人源THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物的結(jié)構(gòu)。與酵母的Tho2類似，人源的THOC2的C端包含一段高度無序的序列[30]，不參與THOC1、THOC2、THOC3之間的相互作用，所以只截取THOC2 亞基1～1 190的序列用于表達(dá)純化。

我們采用兩步親和層析和一步凝膠過濾層析分離提純目標(biāo)復(fù)合物，對(duì)純化的樣品進(jìn)行質(zhì)譜分析鑒定，確定其中的主要成分是THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物，只有極少量的70 kDa熱休克蛋白（heat shock 70 kDa protein）等雜蛋白質(zhì)的污染（表1）；此外，凝膠過濾層析保證實(shí)驗(yàn)獲得的是整體的目標(biāo)復(fù)合物，而不是分散的各個(gè)組分（圖1D），可直接用于電鏡分析。通過單顆粒重構(gòu)技術(shù)，獲得了THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合的低分辨率結(jié)構(gòu)。除了有報(bào)道[27]表明THOC3含有典型的由WD40重復(fù)序列組成的β螺旋槳結(jié)構(gòu)以外，THOC1和THOC2沒有任何結(jié)構(gòu)信息，因此我們借助分子對(duì)接的方式，確定了THOC3在整個(gè)亞復(fù)合物的位置。

我們的研究首次獲得了人源THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物的負(fù)染三維模型，朝著闡明人源TREX復(fù)合物的組裝和招募的分子機(jī)制的方向踏出了關(guān)鍵的一步。與已報(bào)道的酵母的低分辨率THO復(fù)合物進(jìn)行對(duì)比[30]，該亞復(fù)合物呈“F”型，且THOC3/Tex1位于亞復(fù)合物的中間部位。下一步我們將優(yōu)化樣品的制備條件，嘗試?yán)鋬鲭婄R分析，以期獲得THOC1-THOC2-THOC3亞復(fù)合物的高分辨冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。同時(shí)，我們將優(yōu)化純化條件，制備完整THO復(fù)合物并解析其冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，全面地解釋THO復(fù)合物組裝過程以及內(nèi)部的相互作用。

[收稿日期]2019-10-10

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹

雷鳴 LEI Ming

博士、研究員、博士生導(dǎo)師

Ph.D, Principle Investigator, Doctoral Supervisor ORCID ID：0000-0002-1153-4791

雷鳴（1971—），中組部“千人計(jì)劃”特聘專家。2001年博士畢業(yè)于美國哈佛大學(xué)。2001至2004年在美國科羅拉多大學(xué)波爾德分校從事博士后研究。2004至2011年在美國密西根大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)系工作，歷任助理教授、副教授。2011年6月至2017年8月，擔(dān)任國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心（上海）主任，中科院生化細(xì)胞所副所長。2017年9月至今，擔(dān)任上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院上海精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院執(zhí)行院長?，F(xiàn)任亞太蛋白質(zhì)協(xié)會(huì)執(zhí)行委員、中國生物物理學(xué)會(huì)副理事長。目前擔(dān)任Biological Chemistry雜志副主編、Science Bulletin雜志執(zhí)行編委。

特約創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)介紹

創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)名稱

面向臨床應(yīng)用的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)分析與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)設(shè)計(jì)

團(tuán)隊(duì)主要成員

雷鳴（研究員/博士） 匡延平（主任醫(yī)師/博士） 曹禹（研究員/博士）

卞遷（研究員/博士） 武?。ㄑ芯繂T/博士） 張家毓（研究員/博士）

鄧瑋（副研究員/博士） 廖日晶（副研究員/博士）

LEI Ming (1971—), distinguished expert of the Recruitment Program of Global Experts by the Organization Department of the CPC Central Committee. Dr.LEI received a doctor degree of Biophysics from Harvard University in 2001.During 2001 and 2004, he received the postdoctoral training at University of Colorado at Boulder. From 2004, he began the academic career at the University of Michigan as an assistant professor and became tenured associate professor at 2010. From 2011 to 2017, he was the Deputy Director of Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology, Chinese Academy of Sciences and Director of National Center for Protein Science Shanghai, China. From 2017 to present, he has been the Executive Director of Shanghai Institute of Precision Medicine, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine. He is the Executive Committee member of Asia Pacific Protein Association and the Deputy Secretary of Biophysical Society of China. He is also the Associate Editor of Biological Chemistry and the Executive Editor of Science Bulletin.

Dr. LEI is focusing on understanding the organization and dynamics of macromolecular assemblies important for genome regulation and stability and have made significant progress in this fi eld. He had the experience of leading the Ministry of Science and Technology 973 Program of China and the National Natural Science Foundation Key Program and Joint Funds of Key Program of China, and participating in the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences and the National Science and Technology Major Project ‘Key New Drug Creation and Manufacturing Program’ of China. He was supported by the National Natural Science Foundation for Distinguished Young Scholars of China in 2015 and by the Outstanding Academic Leader Program of Science and Technology Commission of Shanghai Municipality in 2016.

雷鳴研究員長期致力于蛋白質(zhì)復(fù)合體為主的生物大分子的結(jié)構(gòu)和分子機(jī)制及其在癌癥和衰老中的作用等科研工作，取得了多項(xiàng)突破性的研究成果。自回國以來，承擔(dān)多項(xiàng)國家級(jí)和省部級(jí)科研任務(wù)，作為首席科學(xué)家主持國家科技部“973”重大研究計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)，主持國家基金委重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)，主持國家基金委大科學(xué)裝置聯(lián)合基金項(xiàng)目1項(xiàng)，參與中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)技術(shù)專項(xiàng)（B類）1項(xiàng)，參與國家科技部重大新藥創(chuàng)制專項(xiàng)計(jì)劃1項(xiàng)，參與國家科技部蛋白質(zhì)科學(xué)重大研究計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)，并得到2015年度國家杰出青年科學(xué)基金、2016年度上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人等人才項(xiàng)目支持。

主要研究方向

綜合應(yīng)用結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物化學(xué)以及細(xì)胞生物學(xué)等多種技術(shù)手段，雷鳴研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)深入探討了以蛋白質(zhì)復(fù)合體為主的生物大分子的結(jié)構(gòu)和分子機(jī)制及其在癌癥和衰老中的作用。在染色體研究特別是端粒、長鏈非編碼RNA以及表觀遺傳學(xué)等領(lǐng)域做出了多項(xiàng)突破性的工作，取得了豐碩的研究成果，受到了國際同行的廣泛關(guān)注與認(rèn)可。在Cell、Nature、Science、Mol Cell、Nat Struct Mol Biol等國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文70余篇，論文他引次數(shù)達(dá)3 000次以上。上述成果為我們更好地理解這些蛋白質(zhì)復(fù)合物相關(guān)的生理進(jìn)程奠定了重要的基礎(chǔ)，并為相關(guān)的疾病機(jī)制探索及新型藥物研發(fā)提供了理論依據(jù)。

The goal of Dr. LEI’s group is to understand the organization and dynamics of macromolecular assemblies important for genome regulation and stability. With combination of structural analyses, such as X-ray crystallography, nuclear magnetic resonance and electron microscopy, coupled with biophysical, biochemical and cellular approaches, Dr. LEI’s group has made important progress on telomeres, long noncoding RNAs (lncRNAs)and epigenetics among others. During the last fi ve years, this group has published more than 70 SCI-indexed papers in Cell, Nature, Science, Mol Cell, Nat Struct Mol Biol, et al, with a total citation number of more than 3 000. These studies provide a solid foundation for our understanding of the molecular basis associated with the important protein complexes and open a new horizon on novel drug development.

近2年代表性成果

1) Chen H, Xue J, Churikov D, et al. Structural insights into yeast telomerase recruitment to telomeres[J]. Cell, 2018, 172(1/2): 331-343.

2) Lan P, Tan M, Zhang Y, et al. Structural insight into precursor tRNA processing by yeast ribonuclease P[J]. Science, 2018, 362(6415). DOI: 10.1126/science.aat6678.

3) Wu J, Niu S, Tan M, et al. Cyro-EM structure of human ribonuclease P holoenzyme[J]. Cell, 2018, 175(5): 1393-1404.

4) Wang Y, Chen Y, Chen J, et al. The meiotic TERB1-TERB2-MAJIN complex tethers telomeres to the nuclear envelope[J]. Nat Commun, 2019, 10(1):564.

5) Wan F, Wang Q, Tan J, et al. Cryo-electron microscopy structure of an archaeal ribonuclease P holoenzyme[J]. Nat Commun, 2019, 10(1): 2617.

6) Wan B, Wu J, Meng X, et al. Molecular basis for control of diverse genome stability factors by the multi-BRCT scaffold Rtt107[J]. Mol Cell, 2019,75(2): 238-251.