连下四城！生命学院斩获重大专项，高水平论文频出
摘要：近年来，北大、清华引进饶毅、施一公等大腕。中国科大生命学院向何处去？2012年9月，中国科大生命学院捷报频传，我们刊登9月生命学院的四则科研成果或973重大项目获批的新闻。期待生命学院继续创造佳绩！以下新闻生命学院温龙平、单革、施蕴渝/姚雪彪在Nature子刊与PNAS发表三篇论文。田志刚、温龙平等人担任首席的三项973与青年973计划获批。
生命学院最新研究成果揭示蛋白质乙酰化修饰精细调控染色体着丝粒与微管连接的分子机制
近期，国际著名学术期刊《美国科学院院报》在线发表了中国科学技术大学生命科学学院施蕴渝教授与姚雪彪教授研究组的合作成果，文章标题为“EB1 acetylation by P300/CBP-associated factor (PCAF) ensures accurate kinetochore -microtubule interactions in mitosis”。该成果表明，乙酰化酶PCAF对微管正端示踪蛋白EB1的修饰可以精细调控细胞有丝分裂过程中染色体着丝粒（动点）与微管的连接，该调控分子机制的阐明为癌症的治疗提供了一条新的线索。
细胞精确的自我复制是其生活史的重要组成部分，复制的高保真性在生物及物种的繁衍生息过程中举足轻重。有丝分裂过程中染色体精确均等地分配到两个子细胞中对于生命的延续与健康至关重要，若染色体的分配发生错误，则会导致非整倍体和染色体不稳定性的发生并且增加罹患癌症的风险。有丝分裂的顺利完成依赖于双极纺锤体的形成、染色体沿纺锤体微管轨道精确移动、染色体通过着丝粒寻找并捕获纺锤体微管正末端，在这个连续的过程中，微管正端示踪蛋白具有至关重要的作用。微管末端结合蛋白1（End-binding protein 1, EB1)作为微管正端示踪蛋白机器的核心分子，定位于动点与微管连接处，可以招募和调控其它微管正端示踪蛋白在动点-微管连接处行使功能。
研究组综合利用生物光子学、细胞生物学和结构生物学技术手段，揭示了着丝粒相关的乙酰化酶PCAF可以特异性地对EB1蛋白的220位赖氨酸进行乙酰化修饰，这个修饰影响了EB1蛋白中一个疏水窝状结构的稳定性，而这个疏水窝正是介导微管示踪蛋白与EB1蛋白结合的关键部分，因此该乙酰化修饰会影响整个微管示踪蛋白机器的组装。实验结果还发现，EB1蛋白该位点的乙酰化修饰水平在有丝分裂期增高，另外表达模拟乙酰化的EB1蛋白的细胞中，染色体排列在赤道板时会出现延迟，并持续激活有丝分裂中期检验点。该项研究首次发现翻译后修饰对于微管正端示踪蛋白超复合物组装的时空动力学调控机制及其在染色体稳定性维系中的功能。该调控机制的阐明对于进一步理解有丝分裂的精密调控具有重要意义。
该论文第一作者为中国科学技术大学生命科学院博士生夏鹏和王志凯。该项研究受到科技部、中科院、国家自然科学基金委和安徽省科技厅的资助。
2012年9月，由生命科学学院田志刚教授、温龙平教授等3教授担任首席科学家申请的两项国家重大科学研究计划、一项国家重大科学研究计划青年科学家专题项目获准立项。
田志刚教授牵头申请的项目名称为“肝脏造血免疫组织发育分化的分子调控”。该项目将以解析肝脏造血免疫组织的发育分化基本特征为目标，以研究造血和免疫前体细胞的命运决定和分子调控网络为切入点，解析肝脏造血与免疫前体细胞的来源、命运、分化、功能亚群、组织形成等一系列关键机制，为应对各种肝脏疾病和全身性相关疾病提供新的干预策略。
温龙平教授牵头申请的重大科学研究计划项目名称为“纳米材料调控自噬的机制、安全性及在肿瘤诊疗中的应用研究”。该项目将在纳米材料诱导自噬机制、调控自噬以改善纳米材料生物安全性及在肿瘤诊疗的基础研究方面，取得一批重要原创性成果；培养高水平研究团队和在交叉学科领域具有综合知识和研究能力的人才，提高我国纳米生物医学基础及应用研究的国际竞争力。
中国科大牵头牵头申请的重大科学研究计划青年科学家专题项目名称为“利用多能干细胞进行感光细胞定向分化和视觉修复的研究”。该项目的目标是解决视锥视杆细胞定向分化和功能分析中所面临的重要科学问题，包括干细胞诱导、分化、移植鉴定、体内重建和生理功能检测等。该项目将建立干细胞向功能性感光细胞的定向分化体系，鉴定分化过程中的关键调控因子，阐明其中的信号调控网络，验证其在修复视觉受损中的功效，并对细胞移植的安全性进行评估，为干细胞修复视觉损伤的临床应用奠定基础。
三个项目紧密围绕国家重大需求，将在纳米生物医学、肝脏免疫疾病和干细胞修复视觉损伤方面为国家和社会做出重要贡献。
温龙平教授研究组发现一种特殊短肽 为癌症诊疗提供了新的思路和方法
近日，国际著名学术期刊《自然-材料》 (Nature Materials)在线发表了我校生命科学学院温龙平教授研究组题为“Tuning the autophagy-inducing activity of lanthanide-based nanocrystals through specific surface-coating peptides ”（《通过特异性的表面结合肽调控稀土纳米材料诱导自噬能力》）的研究论文。在这篇论文中，研究人员采用一系列特异性表面结合肽，人为调控稀土纳米材料的细胞自噬行为，从而大大降低纳米材料的毒副作用，并提高对肿瘤靶细胞的杀伤效应。这一成果为纳米材料在体内的诊疗应用提供了新方法新思路。
细胞自噬是细胞利用溶酶体降解受损的细胞器、大分子物质和长寿命蛋白质以维护细胞自稳态（Homeostasis）的关键细胞生物学过程，与多种重大疾病的发生、发展及治疗息息相关。细胞自噬的研究已成为继细胞凋亡之后又一迅猛发展的生物学研究领域。近年来的研究表明，许多纳米颗粒可引发细胞自噬并促进细胞死亡。纳米颗粒引发的细胞自噬是一把双刃剑，一方面，自发或以诊疗目的进入人体内的纳米颗粒在正常细胞中引起的自噬会引起毒性，需要加以规避；另一方面，在特定细胞中引起的自噬可用于帮助疾病治疗，如癌症的化放疗增敏和免疫治疗以及神经退行性疾病的治疗。有效地人为调控纳米颗粒引发的自噬效应，对纳米材料及纳米器件的体内应用将起到巨大的促进作用。
温龙平教授的研究小组利用噬菌体展示技术，发现了一种能够与稀土氧化物纳米材料和稀土上转换发光纳米材料特异性结合并在其表面形成一稳定涂层的短肽RE-1。该短肽大大提高了纳米颗粒在水中的悬浮能力，并通过抑制纳米颗粒与细胞的相互作用降低细胞自噬水平，从而屏蔽纳米材料由于细胞自噬而产生的细胞毒性和组织损伤，提高纳米材料的生物安全性。另一方面，靶向修饰后的短肽，即RE-1与RGD序列组成的复合短肽，则能够通过与细胞外的整合素（Integrins）相互作用而提高稀土纳米材料在整合素高表达癌细胞中的自噬及杀伤效应，显示通过特异性表面涂层肽结合靶向的策略有望同时实现在正常细胞中屏蔽自噬和在癌细胞中提高自噬以增进化疗的目标。
该论文的第一作者为温龙平实验室的博士生张云娇。新加坡国立大学、浙江师范大学、四川大学的科研人员参与了该论文的部分实验工作。该项研究受到国家自然科学基金委、科技部、中科院以及教育部的资助。
生命学院单革教授在《自然-通讯》上发表非编码RNA重要研究成果
9月25日，国际学术期刊《自然-通讯》在线发表了中国科学技术大学生命科学学院单革教授实验室的研究论文《Escherichia coli noncoding RNAs can affect gene expression and physiology of Caenorhabditis elegans》（《大肠杆菌非编码RNA影响秀丽线虫基因表达与生理状态》）。该文对非编码RNA可能具有的物种间的调控作用进行了研究和探讨。论文作者包括来自大陆及台湾的研究者。此研究得到科技部重大科学问题导向项目和国家自然科学基金委的资助。
动物生活环境与动物基因表达之间的关系是生命科学研究的中心议题之一，其中食物是动物环境的重要组成部分。单革教授实验室的研究表明，大肠杆菌可以利用其自身产生的非编码RNA来调控取食它的秀丽线虫的基因表达和生理功能。非编码RNA作为一类不编码蛋白质的核糖核酸分子，是目前生命科学研究的热点之一。此项研究显示，非编码RNA可以具有物种间的调控作用，并且暗示非编码RNA可能参与了物种之间相互关系形成的进化过程。这一研究对进一步认识非编码RNA的功能及功能机理具有一定的启示意义。
文章来源：以上文章均来自中国科大新闻网。发稿单位为中国科大生命学院与科技处。
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