领军人物发表封面文章解析生物物理新成果

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领军人物发表封面文章解析生物物理新成果

【字体：大中小】 时间：2010年09月17日 来源：生物通

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　　来自中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室，纽约大学医学院Ruth Lehmann实验室的研究人员发现了Tudor识别对称双甲基化精氨酸的方式，这是首次报道了对称双甲基化精氨酸是如何被其他蛋白识别的。这一研究成果公布在Genes & Development杂志封面上。

生物通报道：来自中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室，纽约大学医学院Ruth Lehmann实验室的研究人员发现了Tudor识别对称双甲基化精氨酸的方式，这是首次报道了对称双甲基化精氨酸是如何被其他蛋白识别的。这一研究成果公布在Genes & Development杂志封面上。

领导这一研究的包括生物物理研究所生物大分子国家重点实验室许瑞明研究员，龚为民研究员，以及纽约大学医学院Ruth Lehmann博士，许瑞明研究员2008年回到北京，之前他曾在美国待了25年，在冷泉港实验室待了13年，现任国家蛋白质科学实验室主任的许瑞明教授预计，5年时间内中科院将花4500万元建设国家蛋白质科学实验室，初步将在全球范围内招聘60名顶级的科学家担任实验室的首席研究员。

Tudor结构域广泛存在于生物体内，通过与特定配体蛋白识别和结合，在表观遗传、基因表达、小RNA调控、细胞分化等过程中发挥着重要作用。在生殖细胞系中，含有Tudor结构域的蛋白与甲基化的Piwi家族蛋白结合，通过piRNA途径调控生殖细胞的分化。

在这篇文章中，研究人员解析了果蝇Tudor蛋白第11个结构域Tud11的结构及其与Aubergine蛋白N端精氨酸甲基化修饰多肽的复合物结构，阐述了Tudor结构域对甲基化精氨酸的识别方式。这项工作被以封面文章的形式加以报道。

这项研究阐明了Tudor蛋白与Piwi家族的Aubergine蛋白两者之间依赖对称双甲基化精氨酸相互作用的分子机制，首次报道了对称双甲基化精氨酸是如何被其他蛋白识别的。

去年Science杂志发文关注中国蛋白组学研究，其中主要提到了这一国家蛋白质科学实验室，据Science文章报道许瑞明研究员舍弃了美国纽约大学医学院教授的身份自2008年秋天回到中国北京，他们为了增强实验室对人才的吸引力，在国家蛋白质科学实验室研究员不仅拿工资还能获得为期5年的经费资助，用于建设类似冷泉港环境的实验室。首次招聘的研究员有2/3将要留在国家蛋白质科学实验室，另外我们将相继招聘一些在本土从事研究的异地科学家，比如在霍华休斯研究所的研究人员，预计总研究人数将达100人。

（生物通：万纹）

作者简介：

许瑞明

简历 & 研究组工作摘要：

简历：

1980-1984 浙江大学物理系就读，获理学学士学位

1984-1989 美国Brandeis大学物理系就读，获物理学硕士、博士学位

1989-1991 美国德克萨斯大学奥斯汀分校物理系，博士后

1991-1993 美国纽约州立大学石溪分校物理系，博士后

1993-1996 美国冷泉港实验室，访问学者、研究助理

1996-2005 美国冷泉港实验室，助理教授、副教授、教授

2006-2008 美国纽约大学医学院，教授

2008- 中国科学院生物物理研究所，研究员；蛋白质科学国家实验室(拟筹建) 主任

研究组工作摘要：

本研究组主要从事基因表达与调控的结构生物学研究。具体研究内容又分为基因转录的表观遗传调控和RNA转录后加工两个方向：

一、表观遗传的结构机理

表观遗传现象是由于DNA和组蛋白的化学修饰而导致的染色质的空间结构变化而引起的相对稳定基因表达状态的继承。这种基于结构变化的基因表达调控方式是使具有相同基因组的生物体丰富多彩的原因，例如形态迥异的各种体细胞就是由单一的受精卵分化而来的，也是很多随着环境和年龄变化而引起的疾病（例如癌症和糖尿病等）的重要因素。我们的这个研究方向包括对于各种组蛋白修饰酶的催化机理、底物特异性、酶活性的调控的结构和功能探索，以及修饰后的组蛋白识别和染色质的高级结构的建立和维持的结构基础研究。这项研究对于深入理解表观遗传在动、植物发育和细胞分化中的重大作用，表观重编程在体细胞克隆、诱导多功能干细胞技术中的原理，表观遗传失调在癌症发生、衰老等过程中的机理以及针对表观遗传调控的药物研发都有重大的意义。

二、RNA转录后加工和蛋白质-RNA相互作用

RNA转录后加工的主要步骤有5’端加帽，剪接和3’端多聚腺苷酸化。我们的主要工作集中在RNA剪接，原因是人类基因组的绝大部分转录本都有多种的剪接方式，导致每一条基因能够产生多个不同的蛋白质，因而极大地提高了体内的蛋白质组的多样性和复杂性。RNA剪接是由一个上百个蛋白质和数条小核RNA组成的复杂的动态复合体（剪接体）完成的。揭示mRNA剪接的分子机理以及剪接点选择的结构基础，包括剪接体内的蛋白质－蛋白质和蛋白质－RNA相互作用，以及剪接体和剪接因子与mRNA的相互作用，是我们这项研究的目标。此外，mRNA剪接和转录调控也有千丝万缕的关系，我们的兴趣也包括联系这两个过程的蛋白质－蛋白质和蛋白质－RNA相互作用的结构和功能研究。