生物大分子结构与功能研究室简介

发布者:生命科学学院发布时间:2024-08-07浏览次数:43


一、研究方向

本团队现有工作人员9人,其中教授3人。本团队主要以微生物、细胞和小鼠为研究材料,基于生物大分子结构与功能、表观遗传调控和蛋白质修饰,结合生物化学与分子生物学、微生物学、细胞生物学、生物物理学、高通量组学、生物信息学以及蛋白质组学等多学科手段,深入研究以下几个大健康问题:1)环境重金属生物钝化,改良土壤、防治农作物土传病害等;2)在细胞和小鼠模型上探究肿瘤发生、细胞自噬、神经退行性疾病和生物节律调控等机制;3)化学小分子、天然活性成分的开发与利用。

团队成员先后承担国家自然科学基金和湖北省自然科学基金等多个研究项目。团队成员以一作或通讯作者已在Cell RepEMBO JCell Mol Biol LettCarbohydr PolymJ Exp Clin Cancer ResBr J Cancer等杂志发表论文37篇,申请或获批国家发明专利7项。

二、团队成员

潘继承,博士,二级教授,教育部高等学校生物技术、生物工程类专业教学指导委员会委员,团队负责人。湖北大学外聘博士生导师,湖北省政府津贴获得者,湖北名师,湖北名师工作室主持人,湖北省生物工程学会理事,湖北省生物物理学会常务理事,国际学术刊物JBBFEBS Lett审稿人。先后主持国家自然科学基金、湖北省自然科学基金重大项目、湖北省自然科学基金面上项目、湖北省教育厅高等学校优秀中青年科技创新团队等科研项目。本团队经过多年筛选,鉴定了一株重金属抗性的功能微生物,可以修复环境中重金属镉和汞,可用于土壤改良、农作物土传病害防治等,具有良好的应用前景;本团队在生物医学方面,研究多种疾病的发生调控机制。目前已发表研究论文30余篇,获湖北省自然科学奖三等奖。

张新潮,博士,副教授,硕士生导师。研究领域为功能微生物的筛选、鉴定及应用,包括土壤改良、农作物土传病害防治、动植物活性成分的生物转化等。

陈新鹏,博士,副教授,硕士生导师。研究领域为细胞应激发生的分子机制,利用化学小分子探究细胞自噬和基因组不稳定的调控机制,明确细胞适应环境的分子机理,开发调控细胞代谢的先导药物。

刘娜,博士,副教授,硕士生导师。从事蛋白质结构与功能的基础研究以及哺乳动物生物钟分子机制的相关探究。

金艳霞,博士,副教授,硕士生导师,楚天学子,香江学者。研究领域为基于转录组学和蛋白质组学技术,研究肿瘤发生机制,鉴定肿瘤治疗潜在干预靶点,筛选肿瘤治疗候选药物。

王宪萍,博士,讲师,硕士生导师,研究领域为神经递质分泌相关蛋白的结构与功能研究,阐述神经递质分泌的调控机制。

三、研究内容

团队重点研究集中在以下几个方面:

1)环境重金属生物钝化

环境污染已成为经济发展过程中突出的问题,重金属污染更是直接影响到我国人民的粮食和饮水的安全。本团队经过多年的筛选得到一株重金属抗性的功能微生物,前期实验表明,该功能微生物可以修复环境中重金属镉和汞,可用于土壤改良、农作物土传病害防治等。

2)生物医学:在细胞和小鼠模型上探究肿瘤发生、细胞自噬、神经退行性疾病和生物节律调控等机制

利用分子生物学技术以及蛋白质组学技术,建立肿瘤模型,研究肿瘤发生机制和治疗策略;利用分子细胞生物学技术建立生物钟节律模型,研究调控机制和候选药物;利用化学小分子探究细胞自噬和基因组不稳定的调控机制,明确细胞适应环境的分子机理,开发调控细胞代谢的先导药物;利用分子生物学及生物物理学技术解析神经递质分泌调控相关蛋白的结构与功能,研究神经退行性疾病发病机理。

四、承担科研项目

1)湖北省自然科学基金面上项目,SERPINA3基因表达改变影响非小细胞肺癌对奥希替尼的敏感性及其机制研究,2024-2026

2)湖北省联合基金项目,哺乳动物隐花色素蛋白CRY1lncRNA互作调控生物钟的新分子机制研究,2023-2025

3)国家自然科学基金青年项目,高原低氧适应性因子Epas1对哺乳动物生物钟的影响及调控机制,2022-2024

4)国家自然科学基金青年项目,ESD通过调控FKBP25的非经典乙酰化促进自噬的分子机制,2022-2024

5)国家自然科学基金青年项目,Munc18-1调控神经递质释放中SNARE复合物组装的分子机制研究,2022-2024

6)国家自然科学基金青年项目,早期非小细胞肺癌中α-1-抗胰凝乳蛋白酶的GlcNAc修饰结构鉴定和其功能研究,2021-2023

7)湖北省自然科学基金青年项目,AACTGlcNAc修饰位点鉴定及其在非小细胞肺癌早期发生中的生物学作用探究,2020-2022

8)湖北省教育厅青年项目,ESD对相互作用蛋白 USP31 丝氨酸残基和苏氨酸残基的乙酰化调控及功能研究,2019-2021

9)湖北省教育厅青年项目,隐花色素蛋白调控生物钟分子机制的研究, 2018-2020

10)湖北省自然科学基金青年项目,亲环蛋白A伴侣活性的关键残基及伴侣的机制研究,2013-2015

11)湖北省教育厅青年项目,重组人亲环素A的伴侣活性及关键残基的研究,2012-2014

12)湖北省教育厅青年项目,黑翅土白蚁精氨酸激酶的克隆、表达及其调控在白蚁防治中的应用,2012-2014

13)湖北省自然科学基金项目,RANKL拮抗物的筛查及其对乳腺癌细胞迁移能力的影响,2012-2014

14)湖北省自然科学基金重大项目,精氨酸激酶的折叠与组装机制的研究,2009-2011

15)国家自然科学基金:脯氨酰的顺反异构和半胱氨酸残基对精氨酸激酶结构与功能的影响研究,2006-2008

五、学术论文

 [1] Zhang Y, Ai L, Gong Y, Jin Y: Preparation and usage of nanomaterials in biomedicine. Biotechnol Bioeng 2023, 120(10):2777-2792.

 [2] Wang X, Gong J, Zhu L, Chen H, Jin Z, Mo X, Wang S, Yang X, Ma C: Identification of residues critical for the extension of Munc18-1 domain 3a. BMC Biol 2023, 21(1):158.

 [3] Jin Y, Zhang Y, Huang A, Chen Y, Wang J, Liu N, Wang X, Gong Y, Wang W, Pan J: Overexpression of SERPINA3 suppresses tumor progression by modulating SPOP/NF kappaB in lung cancer. Int J Oncol 2023, 63(2):96.

 [4] Chen Y, Zhang Y, Huang A, Gong Y, Wang W, Pan J, Jin Y: A diagnostic biomarker of acid glycoprotein 1 for distinguishing malignant from benign pulmonary lesions. Int J Biol Markers 2023:3936155231192672.

 [5] Cen X, Li Z, Chen X: Ubiquitination in the regulation of autophagy. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 2023, 55(9):1348-1357.

 [6] Yao W, Yang Y, Chen X, Cui X, Zhou B, Zhao B, Lin Z, Miao J: Activation of Esterase D by FPD5 Inhibits Growth of A549 Lung Cancer Cells via JAB1/p53 Pathway. Genes (Basel) 2022, 13(5).

 [7] Liu N, Tian H, Yu Z, Zhao H, Li W, Sang D, Lin K, Cui Y, Liao M, Xu Z et al: A highland-adaptation mutation of the Epas1 protein increases its stability and disrupts the circadian clock in the plateau pika. Cell Rep 2022, 39(7):110816.

 [8] Jin Y, Wang W, Wang Q, Zhang Y, Zahid KR, Raza U, Gong Y: Alpha-1-antichymotrypsin as a novel biomarker for diagnosis, prognosis, and therapy prediction in human diseases. Cancer Cell Int 2022, 22(1):156.

 [9] Yang Y, Chen X, Yao W, Cui X, Li N, Lin Z, Zhao B, Miao J: Esterase D stabilizes FKBP25 to suppress mTORC1. Cell Mol Biol Lett 2021, 26(1):50.

 [10] Wu Y, Zhao H, Zhang EE, Liu N: Identification of PCBP1 as a Novel Modulator of Mammalian Circadian Clock. Front Genet 2021, 12:656571.

 [11] Jin Y, Liang Y, Su Y, Hui L, Liu H, Ding L, Zhou F: Identification of novel combined biomarkers in the diagnosis of multiple myeloma. Hematology 2021, 26(1):964-969.

 [12] Jiang H, Jin Y, Shang Y, Yuan G, Liu D, Li J, Wang C, Ding L, Tong X, Guo S et al: Therapeutic Plateletpheresis in Patients With Thrombocytosis: Gender, Hemoglobin Before Apheresis Significantly Affect Collection Efficiency. Front Med (Lausanne) 2021, 8:762419.

 [13] Gong J, Wang X, Cui C, Qin Y, Jin Z, Ma C, Yang X: Exploring the Two Coupled Conformational Changes That Activate the Munc18-1/Syntaxin-1 Complex. Front Mol Neurosci 2021, 14:785696.

 [14] Chen X, Su L, Yang Y, Qv J, Wei T, Cui X, Shao J, Liu S, Xu Z, Zhao B et al: A new activator of esterase D decreases blood cholesterol level through ESD/JAB1/ABCA1 pathway. J Cell Physiol 2021, 236(6):4750-4763.

 [15] Wang X, Gong J, Zhu L, Wang S, Yang X, Xu Y, Yang X, Ma C: Munc13 activates the Munc18-1/syntaxin-1 complex and enables Munc18-1 to prime SNARE assembly. Embo J 2020, 39(16):e103631.

 [16] Jin Y, Cai L, Yang Q, Luo Z, Liang L, Liang Y, Wu B, Ding L, Zhang D, Xu X et al: Anti-leukemia activities of selenium nanoparticles embedded in nanotube consisted of triple-helix β-d-glucan. Carbohydr Polym 2020, 240:116329.

 [17] Chen X, Lin Z, Su L, Cui X, Zhao B, Miao J: Discovery of a fluorescigenic pyrazoline derivative targeting ubiquitin. Biochem Biophys Res Commun 2020, 528(2):256-260.

 [18] Yan Z, Li M, Wang J, Pan J: Genome Analysis Revealing the Potential Mechanisms for the Heavy Metal Resistance of Pseudomonas sp. P11, Isolated from Industrial Wastewater Sediment. Curr Microbiol 2019, 76(11):1361-1368.

 [19] Jin Y, Yang Y, Su Y, Ye X, Liu W, Yang Q, Wang J, Fu X, Gong Y, Sun H: Identification a novel clinical biomarker in early diagnosis of human non-small cell lung cancer. Glycoconj J 2019, 36(1):57-68.

 [20] Jin Y, Shang Y, Liu H, Ding L, Tong X, Tu H, Yuan G, Zhou F: A Retrospective Analysis: A Novel Index Predicts Survival and Risk-Stratification for Bone Destruction in 419 Newly Diagnosed Multiple Myelomas. Onco Targets Ther 2019, 12:10587-10596.

 [21] Jin Y, Yang Q, Liang L, Ding L, Liang Y, Zhang D, Wu B, Yang T, Liu H, Huang T et al: Compound kushen injection suppresses human acute myeloid leukaemia by regulating the Prdxs/ROS/Trx1 signalling pathway. J Exp Clin Cancer Res 2018, 37(1):277.

 [22] Jin Y, Guo S, Cui Q, Chen S, Liu X, Wei Y, Pan Y, Tang L, Huang T, Shen H et al: A hospital based retrospective study of factors influencing therapeutic leukapheresis in patients presenting with hyperleukocytic leukaemia. Sci Rep 2018, 8(1):294.

 [23] Lu C, Meng S, Jin Y, Zhang W, Li Z, Wang F, Wang-Johanning F, Wei Y, Liu H, Tu H et al: A novel multi-epitope vaccine from MMSA-1 and DKK1 for multiple myeloma immunotherapy. Br J Haematol 2017, 178(3):413-426.

 [24] Liu N, Zhang E: Phosphorylation Regulating the Ratio of Intracellular CRY1 Protein Determines the Circadian Period. Front Neurol 2016, 7:159.

 [25] Jin Y, Wang J, Ye X, Su Y, Yu G, Yang Q, Liu W, Yu W, Cai J, Chen X et al: Identification of GlcNAcylated alpha-1-antichymotrypsin as an early biomarker in human non-small-cell lung cancer by quantitative proteomic analysis with two lectins. Br J Cancer 2016, 114(5):532-544.

 [26] Jin Y, Che T, Yin Y, Yu G, Yang Q, Liu W, Ye X, Yu W, Alok S, Chen Y et al: Lethal protein in mass consumption edible mushroom Agrocybe aegerita linked to strong hepatic toxicity. Toxicon 2014, 90:273-285.

 [27] Zhang X, Wang W, Wang J, Pan J: PPIase independent chaperone-like function of recombinant human Cyclophilin A during arginine kinase refolding. FEBS Lett 2013, 587(6):666-672.

 [28] Wang W, Wang J, Shi Y, Zhang X, Pan J, Zou G: Mutation of residue arginine 330 of arginine kinase results in the generation of the oxidized form more susceptible. Int J Biol Macromol 2013, 54:238-243.

 [29] Zhang X, Wang W, Wang J, Pan J, Zou G: Evidences of monomer, dimer and trimer of recombinant human cyclophilin A. Protein Pept Lett 2011, 18(12):1188-1193.

 [30] Liu N, Wang J, Wang W, Pan J: The interaction between residues 62 and 193 play a key role in activity and structural stability of arginine kinase. Int J Biol Macromol 2011, 49(3):402-408.

 [31] Liu N, Wang J, Wang W, Pan J: The role of Cys271 in conformational changes of arginine kinase. Int J Biol Macromol 2011, 49(1):98-102.

 [32] Wu Y, Liu J, Xiao T, Han D, Zhang H, Pan J: Field-amplified sample injection for the determination of albumin and transferrin in human urines by MEKC. Electrophoresis 2009, 30(4):668-673.

 [33] Wang J, Zheng Z, Lei J, Pan J, Zou G: Cloning, expression, characterization and phylogenetic analysis of arginine kinase from greasyback shrimp (Metapenaeus ensis). Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol 2009, 153(3):268-274.

 [34] Pan J, Wang J, Cheng Y, Yu Z, Rao X, Zhou H: The role of detergent in refolding of GdnHCl-denatured arginine kinase from shrimp Fenneropenaeus Chinensis: the solubilization of aggregate and refolding in detergent solutions. Biochem Cell Biol 2005, 83(2):140-146.

 [35] Pan J, Yu Z, Hui E, Zhou H: Conformational change and inactivation of arginine kinase from shrimp Feneropenaeus chinensis in oxidized dithiothreitol solutions. Biochem Cell Biol 2004, 82(3):361-367.

 [36] Pan J, Yu Z, Su X, Sun Y, Rao X, Zhou H: Unassisted refolding of urea-denatured arginine kinase from shrimp Feneropenaeus chinensis: evidence for two equilibrium intermediates in the refolding pathway. Protein Sci 2004, 13(7):1892-1901.

 [37] Pan J, Cheng Y, Hui E, Zhou H: Implications of the role of reactive cystein in arginine kinase: reactivation kinetics of 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid)-modified arginine kinase reactivated by dithiothreitol. Biochem Biophys Res Commun 2004, 317(2):539-544.

六、发明专利

1)潘继承,王文磊,张新潮,. 镉阻控剂及利用其降低稻谷中镉含量的方法[P]. 湖北省: CN117646037A, 2024-03-05.

2)潘继承,李刚华,刘万里,. 台湾假单胞菌P11在白蚁防治中的用途[P]. 湖北省: CN117016570A, 2023-11-10.

3)金艳霞,张月洋,孙慧,. 一种凝集素修饰的纳米硒复合物材料的制备方法和应用[P]. 湖北省: CN115487311A, 2022-12-20.

4)金艳霞,孙慧,王卫东,. 一种AACT基因过表达试剂及其制备方法和应用[P]. 湖北省: CN112111497B, 2022-07-08.

5)潘继承,夏清强,汪劲松,. 一种砷污染土壤修复剂及其用途[P]. 湖北省: CN109158420B, 2019-10-18.

6)潘继承,李明兰,汪劲松,. 一种除砷固载化小球及其用途[P]. 湖北省: CN108753647A, 2018-11-06.

7)汪劲松,潘继承,吴远耀,. 紫甘薯多糖的提取方法及其用途[P]. 湖北省: CN104592406A, 2015-05-06.