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北京市先进工作者颜宁
发布时间:2015-10-13  访问计数:3201

 

 

 

颜宁博士是清华大学医学院终身教授。她自200710月受聘清华大学医学院教授,是清华大学最年轻的博士生导师。她2012年入选美国霍华德休斯医学研究院首批“国际青年科学家”,同年获得基金委“杰出青年基金”; 2012年,获中组部首批青年拔尖人才支持计划并获第九届“中国青年女科学家奖2014年,获中国青年五四奖章。2015年入选教育部“长江学者”。

 

2015年初,国际蛋白质学会(Protein Society)将2015青年科学家奖授予清华大学医学院教授颜宁博士,表彰她在跨膜物质运输的结构生物学领域所做出的一系列杰出工作。颜宁博士是该奖设立27年来的第30位获奖者。

 

颜宁博士20007月毕业于清华大学生物科学与技术系,之后赴美国普林斯顿大学学习,2004年获得博士学位并留该校作博士后的工作。她2007年回到清华工作后,努力投身于教学和科研工作中,培养了大批优秀学生,取得了丰硕的研究成果,以独立或共同通讯作者身份发表了18篇研究论文,包括7篇《自然》、《科学》和《细胞》等三大顶尖学术刊物论文,关于脱落酸受体的结构与功能机理的研究入选美国《科学》杂志评选的2009年科学十大进展,关于TAL效应蛋白特异识别DNA的分子机理的研究入选2012年度中国科学十大进展

 

一、研究内容及成果

 

颜宁领导的实验室进行的是生物学领域最为前沿的科学研究,包括对于膜蛋白和植物脱落酸受体的结构和生物学机理的研究。回到清华的研究工作是从装修实验台、订购仪器试剂、手把手教学生做实验开始的,可以说是白手起家。一名年轻的老师带着几个刚刚本科毕业或者大四学生,在一个没有任何积累的新的实验室敢于向结构生物学最难的领域开炮,外人看来有点不可思议。但就是在这种起点上,她带领的研究团队或是独立完成或是与别的团队合作,只用了四年时间就解析了5个膜蛋白结构并分析了功能机理,她以独立或共同通讯作者身份发表或被接受了9篇研究论文,其中包括4CNS(指的是CellNatureScience这三种国际顶级学术期刊)。值得一提的是,颜宁领导的关于脱落酸受体的结构与功能机理的研究,与同年欧美日本的同类研究成果一起入选美国《科学》杂志评选的2009年科学十大进展

 

2010年、2011年,颜宁领导的科研小组,在《自然》发表2篇论文,分别揭示岩藻糖和尿嘧啶两种营养物质的转运蛋白的晶体结构,为质子共转运蛋白的结构和机理研究做出了重要突破。

 

颜宁于2011获得国家自然科学基金委杰出青年科学基金,2012年获得美国霍华德休斯医学研究院(HHMI)首届国际青年科学家奖。该学会网站发布的声明指出:颜宁博士独立开展研究工作不到十年,但却在膜蛋白、特别是跨膜转运蛋白的结构生物学研究领域取得了一系列令人叹为观止的出色成果,这其中包括具有里程碑意义的人类葡萄糖转运蛋白GLUT1的三维晶体结构。此外,她在离子通道研究领域也卓有建树,为钠离子通道研究贡献了主要结构之一;最近她还利用最新冷冻电镜技术解析了高通量钙离子通道RyR1的高分辨率结构。颜宁博士不仅敢于挑战结构生物学研究中的硬骨头,而且致力于通过结构信息全面揭示蛋白质的功能与生物学意义。

 

20121月,颜宁与施一公、美国普渡大学朱健康教授合作,在《科学》发表论文,揭示了转录激活因子样效应蛋白(TALE)特异识别DNA的分子机理。

 

20141月,在经历两年多的集中研究、近半年的全力攻关后,颜宁研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。诺贝尔化学奖得主布莱恩克比尔卡曾评价说,针对人类疾病开发药物,获得人源转运蛋白结构至关重要。因此这是一项伟大的成就。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻。

 

她在膜蛋白结构生物学领域,取得一系列重要成果,代表性成果包括如下几项:

 

1)解析了MFS家族人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构及GLUT1-4在大肠杆菌中的同源蛋白XylE与岩藻糖、葡萄糖分别结合的复合物结构,初步揭示了葡萄糖转运蛋白的工作机制以及相关疾病的致病机理;

 

2)解析MFS家族岩藻糖转运蛋白FucP的高分辨率结构,捕获了FucP向膜外开放的构象,填补了MFS转运蛋白家族研究的空白;

 

3)解析了电压门控钠离子通道NavRh的三维晶体结构,首次从结构的角度报道了抑制钙离子在电压门控钠离子通道的结合位点,并首次根据三维晶体结构模拟了通道中门控电荷的转移过程。这不仅为真核电压门控钠离子通道功能的进一步研究提供有力的结构依据,而且为该领域存在的重大争议问题提供了结构线索;

 

4)成功地解析了E.coliNAT (Nucleobase:Ascorbate Transporter)家族转运蛋白的同源蛋白--尿嘧啶转运蛋白UraA的高分辨率结构,首次揭示出在内膜蛋白的跨膜区中心有beta-折叠的存在,并且在底物识别和转运中起了重要的作用,这一发现为理解膜蛋白的进化与折叠提供了重要线索。

 

二、勤奋工作,勇于奉献

 

颜宁教授的工作状态是,从上午11点开始,除去用餐时间,她可以一直连续工作到凌晨两点,如果是在研究的攻坚阶段,甚至可以工作到凌晨五六点,在办公室的沙发上眯一会儿再爬起来接着工作。这种高强度的研究工作,如果不是乐在其中,常人很难做到。

 

 平均每天12个小时的高强度实验,恒温4度的冰箱实验室,实验团队几百个日日夜夜执着地进行着他们好奇而又热爱的科学战役??如果不是亲眼所见,你很难想象,这个创造世界科研领域奇迹的研究团队平均年龄只有20多岁;更难以想象的是,在这个被浮躁裹挟着的社会里,这群年轻人却如此心无旁骛地醉心科研。

 

颜宁说:时间花在哪里是看得到的。就我自己而言,要想科研工作出成果,投入很重要。回来之后,除去外出开会和除夕春节,我休息之外百分之八九十的时间都在实验室或办公室,这种状态我非常享受。

 

论才智我可能不是最好的。颜宁坦言,我觉得搞科研最重要的还是专注,也就是要能,这个真的很重要。

 

别人老问我苦不苦,其实只要是你着迷的事情,怎么会觉得苦?她说,所谓苦,就是不得已做你不想做的事呗。别人可能会觉得做实验、写论文很枯燥,但我自己乐在其中。

 

在颜宁看来,做科研跟艺术创作一样,是很美妙、很激动人心的事:当你把细胞里那些只有几个到几十纳米大小的蛋白质分子解析出其原子分辨率的结构、在电脑上放大几亿倍之后,清清楚楚地看到这些美丽的构造如何行使复杂的功能,你总忍不住要感叹大自然的聪明!很多时候,她的精妙设计远远超出了我们的想象!而你是世界上第一个揭示出这些大自然奥秘的人,那种成就感和满足感是难以言喻的。

 

    让颜宁着迷的另一个原因,就是做科研时的简单、轻松、自由。做科研会让你身心都很轻松,喜怒哀乐都变得特别简单。在实验室里我的脑子很轻松,不用去想任何其他的东西。你会感觉到,这个世界就是你的,就看你的思维有多广阔,能走到哪个地方,没有其他任何限制。总之,是一种挺美好的感觉。

 

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