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结构生物与药物设计湖南省工程实验室(中南大学)

结构生物与药物设计湖南省工程实验室(中南大学)

·科室简介:

  卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室成立于2003年12月, 结构生物学与药物设计湖南省工程实验室成立于2011年3月,2012年11月批准为国家地方联合工程实验室。实验室依托单位为中南大学湘雅医院,主任为陈主初教授。

  总体定位:

  将蛋白质组学和结构生物学研究思路、策略有效整合,采用蛋白质组学、结构生物学和生物信息学相结合的研究手段,以肿瘤等常见疾病为重点,开展全景式的蛋白质组学、蛋白质结构与功能、相互作用与网络、以及基于结构生物学的药物设计系列研究,为提高疾病防治水平、开辟防治新途径作出贡献。

  人才队伍:

  重点实验室成立以来,积极探索具有自身特点的发展模式,努力加强人才队伍建设、学科方向建设、科研条件建设,积极开展国际合作,构建灵活高效的科学管理体系,取得了显著成效。目前重点实验室已初具规模,基本架构已经形成,开始进入一个健康成长、稳步发展的新阶段。在人才队伍建设方面,重点实验室通过积极引进人才方式,打造高素质人才队伍,实验室已有“长江学者”讲座教授1名,“千人计划”特聘教授1名,特聘教授3名及“优秀人才”1名等一批世界范围内从事蛋白质组学、结构生物学、药物设计等相关研究的优秀科研人才,形成了实验室的骨干队伍。

  科研条件:

  实验室具备1栋科研楼,下设功能科室有:蛋白质组学实验室,细胞生物学实验室,分子生物学实验室,晶体生长室,X-ray室,药物设计与生物信息学实验室,拥有科研仪器设备约3000余万元。已建立了分子生物学、蛋白质组学、结构生物学及生物信息学技术平台和多个研究小组,围绕蛋白质组学、结构生物学在肿瘤等疾病研究中的应用形成了具有比较优势的科研阵容和学科发展方向。

  技术平台和仪器设备:

  实验室已配备了蛋白质组学、结构生物学研究专用大型仪器设备。如双向凝胶电泳系统、激光显微切割系统、荧光扫描系统(Typhoon9200)、基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、多维色谱串联质谱(2DLC-ESI-Q-TOF MS)、、X-Ray衍射仪、晶体生长机器人、晶体观测仪、蛋白质纯化系统(Akta Purifier)等大型仪器设备,建立了相应的软件平台,形成了完备的支撑蛋白质组学、结构生物学及药物设计以及生物信息学等研究所需的技术平台。

·科研成就:

  在科研产出方面,重点实验室的研究工作已取得积极进展,科研成果丰硕。 重点实验室在国内外鼻咽癌、肺癌和消化道肿瘤的蛋白质组学研究方面具有比较优势:

  在国内率先创建了肿瘤蛋白质组学技术平台;

  在国际上首次建立了鼻咽癌蛋白质表达谱和蛋白质组数据库;

  创新性地提出了“肿瘤是一种蛋白质组病”的学术思想,并在中、英版《中国科学杂志》上公开发表,得到了同行的认可;

  实验室采用蛋白质组学方法对鼻咽癌发生发展机理、肺癌发生与转移机制、鼻咽癌和肺癌标志物及胃癌机制等进行了系列研究,发现了一批与鼻咽癌及肺癌发生发展相关的关键蛋白质,为揭示鼻咽癌及肺癌发病机制研究拓展了新领域。

  实验室已累计发表论文200余篇,有80篇论文被SCI收录,最高影响因子达到9.265,已承担国家“973”、“863”、自然基金和省级科研项目数十项。主编了全国七年制、八年制规划教材《病理生理学》,主编了《肿瘤蛋白质组学》、《疾病蛋白质组学》和《实验动物学》3本学术专著。已获得包括国家科技进步二等、教育部科技进步二等奖、湖南省科技进步一等奖等国家、省部级科研奖项十余项。

  学术交流:

  在学术交流与合作方面,重点实验室先后与University of Tennessee的Desiderio教授、美国University of South California的陈林教授建立了紧密联系,开展了实质性合作。举办全国性蛋白质组学技术培训班和公开课程,培训国内外学生200多人次。实验室成立来的,学术研究成果已受到了世界同行的关注,在国际学术界产生了积极的影响,在促进我国蛋白质组学及相关学科发展中发挥了重要作用。

  实验室基本架构已经形成,开始步入一个稳定发展的新阶段。

·专家成员:

  1、陈主初教授

  陈主初教授,抗癌药物国家地方联合工程实验室主任,卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室主任,结构生物学与药物设计湖南省工程实验室主任。博士生导师,优秀回国人员,国务院特殊津贴获得者,全国先进工作者,全国卫生系统先进工作者,卫生部有突出贡献的中青年专家,湖南省医学会肿瘤学专业委员会主委,国家重点学科“病理学与病理生理学”的主要学术带头人之一。学术兼职:国家科学技术奖评审专家 ;中华医学会肿瘤分会委员;中国环境诱变剂学会常务理事;中国蛋白质学专业委员会理事;中国人类蛋白质组组织委员会理事;湖南省医学会常务理事 ;湖南省医学会肿瘤学专业委员会主委;《中华肿瘤防治》、《癌症》、《癌变畸变突变》等杂志的编委 ;BMC Bioinformatics杂志的副主编。

  主要研究方向为恶性肿瘤蛋白质组学、临床蛋白质组学研究及肿瘤关键蛋白的结构生物学研究。

  长期从事肿瘤的病因发病学研究和肿瘤蛋白质组研究。先后主持国家“863”、“973”计划项目、国家 “九?五”和“十?五”科技攻关项目、美国中华医学基金会项目、国家自然科学基金课题、霍英东优秀青年教师基金等课题。在化学物质、EB病毒致癌机制、癌症遗传易感性机制以及肿瘤功能基因组和蛋白质组等方面研究取得突出成绩和贡献,先后获国家和省部级科技成果奖十余项:包括国家科技进步二等奖1项;国家教委科技进步二等奖1项;卫生部科技进步三等奖1项;湖南省科技进步一等奖2项;湖南省科技进步三等奖1项;湖南省医药卫生科学技术进步一等奖2项。在国内外核心期刊发表论文200余篇,其中SCI收录论文88篇。主编七年制和八年制规划教材《病理生理学》,编撰《肿瘤蛋白质组学》、《疾病蛋白质组学》、和《实验动物学》等学术专著。

  陈主初教授是国内最早开展蛋白质组学研究的专家之一, 在国内率先建立了第一个肿瘤蛋白质组学技术平台和部级蛋白质组学重点实验室-卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室,并担任卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室主任。确立了实验室以鼻咽癌、肺癌蛋白质组研究为主的研究方向,对代表性成果做出了创造性贡献。创新性地提出了“肿瘤是一种蛋白质组疾病”的学术思想,为拓展实验室的研究目标和研究方向开辟了新视野。与美国南加州大学的结构生物学专家陈林教授合作建设结构生物学研究平台,为实验室的学科交叉发展创造了新条件。

  2010年从美国南加州大学引进顶尖的结构生物学人才,组建结构生物学技术团队。2011年3月,组织建立了结构生物学与药物设计湖南工程实验室。2012年11月又领衔建立了国家地方联合工程实验室。

  2、詹显全教授

  詹显全,医学博士,田纳西大学健康科学中心Associate Professor(副教授)。中南大学特聘教授和博士研究生导师,抗癌药物国家地方联合工程实验室副主任。担任欧洲预测、预防与个体化医学协会(EPMA)中方代表、BMC  Genomics杂志、BMC Medical Genomics杂志的副主编、EPMA-Journal杂志的编委、国际蛋白质组学领域的权威刊物Mass Spectrometry Reviews、Molecular & Cellular Proteomics、Journal of Proteome Research、Protoemics等杂志的评审专家和NIH项目评审专家。

  研究方向:疾病蛋白质组学、预测、预防及个体化治疗分子靶标研究;

  詹显全教授长期从事疾病蛋白质组学和预测、预防及个体化治疗分子靶标研究。特别是在垂体瘤蛋白质组学、疾病相关标志物硝基蛋白的检测和鉴定研究方面取得了突出的成绩。承担和参与了Chiesi Farmaceutici-Parma、Shainberg Neuroscience Foundation、国家自然科学基金、卫生部及湖南省科技项目等12项;获得Webster基金年轻神经科学家奖、湖南省科技进步一等奖、湖南医学科技一等奖、中国博士后科研基金奖、欧洲预测预防个体化医学协会杂志(EPMA-Journal)2010年度论文一等奖、美国NIH/NEI Travel Grant Award等共8项;已累计发表科研论文50余篇,其中在国际蛋白质组学权威刊物Mass Spectrometry Reviews、Proteomics、Clinical Chemistry、Electrophoresis等发表文章多篇;目前正着力于从多参数系统策略角度阐述肿瘤的分子机理、发现肿瘤分子标志物,研究如何应用蛋白质组变异来实现肿瘤的预测、预防与个体化治疗。

  3、陈林教授

  陈林,哈佛大学博士,美国南加州大学终身教授,长江学者讲座教授,中南大学客座教授,博士生导师、结构生物学与药物设计湖南工程实验室技术委员会主任。

  研究方向:创新药物设计和研发;疾病相关大分子与结构与功能研究;病毒和免疫反应调控在疾病诊治中的应用。

  陈林教授长期从事蛋白质结构和功能方面的研究工作,主持包括美国NIH R01(5项)、NIH R21 Award等11项课题。所领导的研究团队已在Cell、Nature、Nature Neuroscienc、Nature Struct Biol、PNAS等多个国际顶级刊物上以第一作者或通讯作者发表论文四十多篇,取得了多项重要的原创性科学成果,尤其在“DNA胞嘧啶C-5甲基转移酶(DCMtases)的机制研究”、“真核生物转录调控的组合机制”、“尼古丁乙酰胆碱受体的门控机制”等方面取得了重大突破。在相关领域已经具有重要的国际影响力,在蛋白质空间结构解析方面具有很高的学术造诣。

  陈林博士现为美国化学协会会员,《美国化学会杂志》、《分子与细胞生物学》等国际期刊的编委和审稿人,美国NIH大分子结构与功能研究部(MFSB)成员,中科院生物与物理研究所结构生物学海外团队成员。

  4、陈小江教授

  陈小江,哈佛大学博士、美国南加州大学终身教授、南加州大学分子结构生物学和纳米生物物理学中心主任。2010年入选中央“千人计划”。中南大学客座教授。南加州Keck医学院生物化学专业国际专家审查组成员;美国卫生部基金、新加坡医学委员会、英国癌症研究基金、美国国家科学基金评审组成员;Nature;Science;Cell;PNAS;EMBO J;M. Cell; J.Virol; Oncogene; Gen&Dev.审稿专家、The Open Genomics Journal杂志编辑。

  研究方向:疾病相关病毒、蛋白质结构与功能;病毒和免疫反应调控在疾病诊治中的应用。

  陈小江教授长期从事于人类重大疾病相关的病毒、蛋白质结构与功能方面的研究,特别是在结构和分子癌症生物学、肿瘤分子病毒学和肿瘤免疫反应研究等方面均已达到世界先进水平,世界上成功解析HPV病毒L1五聚体蛋白颗粒结构的第一人。近十年来发表相关论文59篇,其中近二十篇发表在Nature,Science,Cell等国际著名杂志上。曾多次应哈佛(Harvard),耶鲁(Yale),斯坦福(Stanford),加州理工(Caltech),牛津(Oxford),剑桥(Cambridge)等著名大学和国际会议邀请做学术报告。在相关领域具有重要国际影响力和极高的学术地位。

  5、武永庆教授

  武永庆,博士,中南大学客座教授, 现就职于美国南加州大学。1992年北京大学毕业获得化学专业博士学位, 之后留校任化学系讲师, 1994年晋升为副教授。在此期间于1997.1-1998.8前往美国范德比尔特大学 (Vanderbilt University) 化学系作访问学者。2003年6月至2006年6月间在美国科罗拉多大学巨石分校 (University of Colorado at Boulder) 化学与生物化学系作研究助理(research assistant)。随后于2006年6月至2011年2月在美国南加州大学( University of Southern California)生命科学系作高级研究助理(senior research assistant)。2011年3月至2011年3月在美国C&C公司 (C&C Pharm LLC)担任高级科学家(senior scientist)。2012年4月至今在美国南加州大学分子与计算生物学系担任高级访问科学家。

  研究方向:蛋白质、DNA等生物大分子结构与功能

  长期从事蛋白质、DNA等生物大分子的结构与功能方面的研究工作, 主持和参与国家自然基金和美国NIH项目等4项,已在《Cell》、《J. Mol. Biol 》、《Immunity》、《Structure》、《Anal. Chem》、《J. Chromatogr》等国际著名刊物上发表论文37篇,取得了多项重要的原创性科学发现,特别是在探索转录调控的组合机制方面,对NFAT/FOXP/DNA复合物的结构和功能进行了分析和研究,阐明了NFAT和FOXP3 共同与DNA结合,以调控调节性T细胞(regulatory T cells)的功能,为阐明真核基因调控的组合控制原理奠定了基础。获得专利2项、国家教委科技进步二等奖和北京市科技进步二等奖各1项。在蛋白质蛋白质结构解析和功能研究方面具有极高的学术造诣,在相关领域已经具有重要的国际影响力。

  6、陈永恒教授

  陈永恒,Ph.D.,中南大学兼职教授。现就职于美国南加州大学分子与计算生物学系。2000年在医学遗传学国家重点实验室获得硕士学位,并留室任助理研究员。2001年留学美国南加州大学,攻读博士学位。2005年毕业获病理学博士学位。后在南加州大学凯克医学院(Keck School of Medicine)病理学系和南加州大学分子与计算生物学系从事博士后研究。2011年担任该校分子与计算生物学系副研究员。美国生物化学与分子生物学学会会员、美国癌症研究学会会员。

  主要研究方向:生物大分子结构与功能。

  陈永恒博士从2007年开始一直从事生物大分子结构与功能方面的研究工作,获得奖励4项和博士后基金资助2项。已在《Structure》、《Nucleic Acid Research》、《Mol Cell Biol》、《Journal of Biological Chemistry》、《Immunity》、《Cell Reports》等国际著名刊物上发表论文16篇。特别是在p53 的DNA 结合区域如何识别并且结合p53 的应答元件进而调节靶基因的转录方面取得了重要的原创性科学发现:采用X 射线晶体衍射方法首次成功解析了自然状态下p53 以四聚体的形式结合连续的半结合位点;p53 四聚体结合DNA 是一个协同的自我组装过程,每个p53单体不但结合DNA,还和相邻的p53 单体相互作用。Nature、Nature Structural&Molecular Biology、PNAS、Nucleic Acid Research等国际著名刊物的文章引用了该项研究成果,其中Nature Structural & Molecular Biology 杂志发表的文章Four p (53)s in a pod 引用并且高度评价了这一研究成果,认为这种全新的四聚体结构模型补充并完善了p53 的DNA 结合区域与DNA 的结合模式,将其命名为Ⅱ型复合体;与之前的Ⅰ型复合体相比,Ⅱ型复合体更稳定,与DNA 的结合更牢固。由于p53 主要结合连续的p53 半结合位点,Ⅱ型复合体应该是p53 在体内结合DNA 的主要形式,该项研究首次对p53 在体内发挥生物学功能的机制进行了新的科学解释。上述研究成果在相关领域特别是P53蛋白功能和结构研究方面产生了重要的国际影响,充分显示了陈永恒博士在蛋白质空间结构解析和功能研究方面学术能力和水平。