中国科技大学高平教授、张华凤教授、北京大学苏晓东教授应邀来我院做学术报告

发布时间:2018-05-11      作者:白双      审核:      编辑:白双      点击:
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5月10日上午,应学院院长黄灿华教授邀请,7位特种医学学科专家到我院参加应激医学沙龙暨学科论证会。会议由我院侯一平教授主持。随后中国科技大学高平教授、张凤华教授、北京大学苏晓东教授分别做了精彩的学术报告。

张华凤教授做了题为“Regulation of Metabolic Reprogramming in Stem Cells”的学术报告。张华凤教授课题组主要致力于研究肿瘤微环境中缺氧、低pH、饥饿等应激如何通过调控细胞代谢影响肿瘤发生发展。张教授首先给大家介绍了肿瘤细胞的Warburgeffect,进而指出肿瘤细胞的糖代谢异常可用于临床诊断实体瘤(PETscan),接下来引出缺氧诱导因子HIF1调控肿瘤细胞代谢。HIF1促进线粒体自噬和线粒体呼吸链断裂,导致线粒体氧化磷酸化功能减弱、糖酵解增强,进而调控肿瘤发生发展。接着,张教授详细介绍了脂代谢与肿瘤发生发展的关系。OXCT1是人体在饥饿情况下分解代谢酮体的关键酶,正常肝脏细胞可合成酮体。但由于肝脏缺乏OXCT1酶而不能利用酮体,有趣的是,肝脏细胞在癌变过程中,OXCT1被过度激活。通过代谢组学和GC-MS检测发现外源性13C标记的酮体在肝癌细胞被分解代谢,成为肝癌细胞的主要能量来源。小鼠体内过表达OXCT1可促进肿瘤细胞增殖,临床样本分析也发现高表达OXCT1的病人预后较差。最后,张教授分享了近年来细胞周期与肿瘤代谢的相关研究进展。细胞周期调控因子PLK1磷酸化G6PD的T406和T466位点,使G6PD二聚体化激活,促进磷酸戊糖途径产生NADPH缓解氧化应激压力,同时产生R-5-P促进核苷酸合成,进而促进细胞周期进程。

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高教授做了题为“Regulation of Metabolic Reprogramming in Stem Cells”的学术报告。他系统地介绍了其研究团队在干细胞代谢重编程调控领域的研究工作。高教授的报告主要围绕糖代谢、脂代谢在干细胞代谢重编程中的调控展开。通常认为细胞由成体细胞恢复干性需要Oct4、Soc2、Klf4及c-Myc等分子的调节,但高教授的研究团队使用Dgcr8-/-模型抑制miRNA成熟后,肿瘤细胞的糖代谢重编程过程受到影响,而分别回补不同的miRNA后,发现miR-290能够明显回复肿瘤细胞的糖代谢重编程活性。使用miR-290处理细胞,发现糖代谢酶PKM2和Ldha的表达明显回复,说明这两种代谢酶受到miR290的调控。依次敲除miR-290家族的下游调控因子,发现MBD2敲除后会导致肿瘤细胞的代谢重编程。结合已有研究成果提示miR290-MBD2-c-myc通路是调控干细胞多能性的重要机制。随后,高教授继续介绍了其团队在脂代谢方面的研究。前期实验表明干细胞与实体瘤细胞相比,脂代谢明显增强并且发生代谢物积累,同时转录水平的检测也表明脂代谢基因在干细胞中高表达。添加油酸会促进脂代谢重编程进程,说明脂代谢不是细胞代谢重编程的副产物,而是直接影响重编程进程的因素,敲除脂代谢酶以及运用脂代谢酶抑制剂均显著影响该进程。脂代谢中有一些关键酶与线粒体调控相关,研究团队观察到线粒体在重编程进程中,线粒体裂变(fission)相关基因高表达,而抑制其表达会抑制代谢重编程。在报告结尾,高教授展望了干细胞代谢重编程领域研究的广阔前景,可能为解决发育和肿瘤等关键问题提供新思路。

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苏教授做了题为“DNA-TF 的相互作用及转录调控研究”的学术报告,他介绍了运用结构生物学的手段,从动态调控的角度为我们讲述了转录因子与DNA的识别及结合的相关机制及事件。报告开始,苏教授介绍了BIOPIC的成立过程及中心每位科研工作者。苏教授说“BIOPIC从当初的板房发展到今天用了几乎十年的时间”,“中心的很多研究成果都是令人震惊的”。向我们简述了科研工作的艰苦,也展示了取得科研成果时的振奋人心,使得在场的科研工作者都备受鼓舞。报告的第二阶段,苏教授主要介绍了其团队围绕蛋白与DNA的相互作用所做的工作。首先,苏教授向我们展示了基因表达的微调机制模式图,引出自己的观点“在基因表达过程中相关调控因子(蛋白)不太可能是与组蛋白完整无缺的结合的,而在不同物种中他们的识别与结合机制又是不尽相同的”。苏教授团队解析出了拟南芥WRKY1蛋白与DNA结合的结构机制,进一步解析出人体内与DNA 复合物结合的 “CLOCK-BMAL1” helix-loop-helix (bHLH) domain” 结构。发现转录因子MYC2是含有 bHLH 结构域,而且晶体状态下是四聚体。通过荧光共振能量转移技术发现myc2可能在转录调控过程中促进DNA弯曲形成loop结构。苏教授总结自己的研究经验,认为转录因子首先是非特异的与DNA结合,再通过“三维扩散”而与目的operator结合,从而调控转录过程。报告的最后,苏教授向我们展示了单分子细胞生物物理技术的效果图及DNA-protein结合的动态模拟图,强化了我们对DNA-protein结合机制的理解。

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报告会后现场师生踊跃提问,几位教授均耐心解答释疑,学术报告会让大家受益匪浅。

 

教授简介

张华凤  博士,中国科学技术大学生命科学学院教授,博士生导师,中科院百人计划入选者,国家杰出青年科学基金获得者。主要从事肿瘤微环境与肿瘤细胞代谢,肿瘤转移的分子机制研究以及新型抗癌药物的筛选和研发。主要研究成果发表于Cancer Cell, PNAS, Nat Commun, Cell Rep,  Angew Chem Int Ed Engl等知名期刊上,论文引用4000余次。

 

高平  博士,中国科学技术大学教授,博士生导师, 973重大研究计划首席科学家。主要研究方向为肿瘤代谢异常的机制以及干细胞命运的调控。在Nature, Cancer Cell, Blood, Nat Commun, EMBO J, PNAS 等杂志发表论文60多篇,论文他引5000次以上。

 

苏晓东  博士,北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)研究员、常务副主任,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。主要研究领域为结构生物学、生物化学及分子生物学、单分子生物物理、新一代基因组测序技术、基于结构的药物及疫苗合理化设计等。在国际权威学术期刊如 Nature, Science, Annu Rev Pharmacol Toxicol, Nat Struct Mol Biol, Genome Res, PNAS, Cell Res, Cell Rep, EMBO J, EMBO Rep, Nucleic Acids Res 等学术期刊发表论文,科学论文总引用近3000次,总影响因子700多。

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