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细胞增殖及调控生物学教育部重点实验室

   日期:2016-08-26     来源:实验室    浏览:118    
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北京师范大学细胞生物学研究所是在已故著名细胞生物学家汪堃仁院士领导的细胞教研室基础上发展起来的,历经三十多年的建设和发展,成为我国细胞生物学领域拥有一定影响力的国家级科技创新与高层次人才培养基地之一。

细胞生物学研究所现有教职人员15人,其中教授9人,副教授2人,讲师1人,技术人员3人。在教职人员中有国家杰出青年基金获得者3人,教育部新世纪优秀人才2人,京

北京师范大学细胞生物学研究所围绕“细胞增殖及调控生物学”这一重大基础性科学主题,在保持学科特色与优势的基础上,深化与拓展了研究方向,形成针对细胞生物学的主流和核心问题的四大研究方向,即 “细胞增殖相关的细胞结构及其功能调控”、“细胞增殖及调控相关的重要信号通路”、“细胞周期动态蛋白质组学与肿瘤标志物的筛选和研究”和“细胞衰老与癌变的分子机理”。细胞生物学研究所始终围绕人类健康的重大社会需求,拓展细胞生物学的基础研究与应用的有机结合。承担并完成了包括“973”、“863”和国家重大科学计划等多项国家重大、重点项目,为科教兴国和国民经济发展做出应有的贡献。

细胞生物学研究所在1981年被评选为我国第一批博士学位授予单位,细胞生物学学科于1988年被原国家教委确定为首批国家重点学科,是“国家理科基础科学人才培养与科学研究基地”和“国家生命科学与技术人才培养基地”的重要支撑单位。细胞生物学研究所在完成科研任务的同时,积极投入本科和研究生教学,编著、编译多本细胞生物学教材,获得多项教育成果奖,为我国细胞生物学研究人才培养做出了突出的贡献。

研究方向 介绍
肿瘤细胞生物学及抗癌药物开发等 ■研究方向为肿瘤细胞生物学及抗癌药物开发等研究。具体研究内容为肿瘤发生发展相关的蛋白质组学研究和蛋白质降解调控因子CHIP在肿瘤发生发展中的作用机制研究。
细胞增殖相关结构的相关变化及调控 ■科研工作:
主要从事植物体内 ABA 的运输及其转运机制、寄生植物在维持生态系统物种多样性方面所起的重要作用及其作用机制和根际促生细菌提高植物抗旱和抗盐性的生理机制方面的研究。在师大工作期间,在 Journal of Experiment Botany、Plant and Soil、Functional Plant Biology、Physiologia Plantarum等期刊上共发表SCI文章11篇,累计影响因子64.885。其中一篇综述文章“Long-distance signaling of abscisic acid (ABA): the factors regulating the intensity of the ABA signal”,成为近十年“植物和动物科学”领域高引用文章 (ESI)。
禽类发生与学习 ■运动行为学习和可塑性的脑机制研究
      人类多种复杂运动技能(包括语言、舞蹈、乐器演奏等)的获得被认为依赖于皮质-基底节神经环路所参与的强化学习(reinforcement learning, RL)。基底神经节病变可导致帕金森氏、亨廷顿氏疾病等运动障碍,以及语言障碍。鸣禽的鸣唱行为是一种复杂的习得发声行为,在认知、神经和分子等多层面上与人类语言相似,近年来,鸣禽已被作为研究复杂运动序列如何通过强化策略而习得的重要实验模型。我们希望通过研究鸣禽皮质-基底节神经环路参与鸣唱学习和可塑性的细胞和分子事件,为揭示人类复杂运动技能的脑机制提供参考。
细胞增殖相关结构的相关变化及调控 ■从1996年起一直从事细胞骨架及其马达蛋白的功能的研究,包括线粒体表面的肌球蛋白的特性、线粒体运动分布与细胞骨架的关系等,以及其与花粉细胞生长的关系;Rho家族小分子GTP酶对微丝骨架的调节,及其在植物花粉细胞萌发、花粉管生长过程中的作用。近年来还从事植物增殖细胞囊泡融合的分子机制以及与细胞骨架的关系等,克隆、构建了多种拟南芥的Synaptotagmin基因和不同的融合基因表达载体,用以研究其在植物体细胞和花粉细胞中囊泡融合过程中的功能、作用机制等。此外还从事一些与脑中风病相关的蛋白质组学等方面的研究。曾主持、负责多项国家自然科学基金、973等项目。目前的在研项目包括国家自然科学金面上项目两项,973项目一项。
细胞分化与程序性死亡的分子机制 ■研究脑发育的神经生物学机制。如脑新皮质产生、分化中涉及的细胞增殖调控、细胞迁移分化;神经突触行进中的导向与相关基因表达变化,以及这些变化与动物脑结构功能(如不同生理行为,不同物种)差异间的关系。
■脑区结构与功能的关系。通过脑核团在正常和异常(如耳聋患者)鸣唱学习中,脑核团结构:组织和超微结构、脑内神经递质以及活性物质的变化、细胞电生理活动改变、某些基因的表达变化等方面的对比研究,弄清鸟类鸣唱语句排列储存控制,由此揭示人类语言学习记忆产生的神经生物学机制。
■哺乳动物听毛细胞与神经细胞一样,一旦受损则不能被替换或修复,从而导致永久性耳聋。有趣的是:非哺乳动物如鸟类内耳听毛细胞损伤后可以完全修复。为此,我们希望通过哺乳动物(鼠)和非哺乳动物(如鸟)听感觉毛细胞损伤后修复过程中相关基因的表达差异,找出影响哺乳动物听感觉毛细胞损伤修复能力最大的基因或基因组合,寻求听力疾患的基因治疗。
细胞增殖调控的信号转导及干预 ■主要研究领域为微生物生理生化,研究内容包括具有特定功能的微生物的分离、菌种鉴定和特性研究,微生物特殊代谢产物的分离纯化、特性及功能研究,具体内容如下:
■生物表面活性剂产生菌的分离筛选及分类鉴定
■生物表面活性剂的分离纯化及特性研究
■生物表面活性剂的发酵工艺研究
■脂肽类抗生素的分离筛选及杀菌机制研究
■脂肽类抗生素对酶活性影响的分子机制研究
蛋白晶体结构和微生物致病机理 ■本课题组主要研究方向是结合结构生物学技术,对与人类健康及工业生产相关的重要蛋白质进行机理研究和分子设计。
具体研究内容有如下两点。
■针对条件致病菌白色念珠菌,研究ESCRT蛋白复合物对其菌丝生长及致病性的影响,解析重要蛋白或蛋白复合物的三维结构并设计其小分子抑制剂。
■针对萜烯类物质的合成路线,研究重要的萜烯合成酶的结构机理,通过蛋白质工程设计新型高效萜烯合成酶,并结合代谢通路的优化实现在微生物中合成重要萜烯产物。
肿瘤相关标志分子及细胞功能研究 ■可逆磷酸化与细胞周期调控:可逆磷酸化是细胞周期调控的重要方式,我们的研究旨在阐明MAPK信号通路激酶调控细胞周期可逆磷酸化过程的分子机制。
■p15RS对肿瘤细胞迁移及侵袭的影响及作用途径: p15RS是受p15INK4B正调的细胞核内蛋白,我们发现p15RS可以显著抑制人黑色素瘤细胞的锚定非依赖性生长及迁移和侵袭能力,我们的研究旨在揭示p15RS调控肿瘤细胞迁移和侵袭的分子途径。
■RKIP上游信号调节通路的研究: Raf激酶抑制蛋白(RKIP)参与对Raf/MAPK,GPCR以及NF-κB等信号通路的调节,并与肿瘤等多种生理及病理过程密切相关,其表达调控途径有待进一步阐明。我们的研究重点在于从转录水平上阐明其在肿瘤细胞中表达下调的分子机制。
肿瘤相关标志分子及其细胞功能研究 ■科研方向: 细胞增殖/遗传。探究有丝分裂等机理及功能基因。另探讨环境毒理及生物入侵。(所属学科:遗传与发育生物学所/系、遗传专业; 招生方向:分子细胞遗传与功能基因研究)
■科研内容: (1)揭示了有丝分裂磷酸化新模式; 探讨了着丝粒蛋白与肿瘤的关系。(2) 证明了组蛋白降解受阻与精子失活。(3) 研究了女性X染色体失活的特异甲基化及肿瘤中特异性的降低。揭示了一种中心体-纺锤体蛋白借助阻止着丝粒蛋白断裂而保障染色体均衡的途径。
■教学研究: 坚持既实现双语、又满足内容和既注重高分、又养成高能的启发性、研讨性模式;兼招教育硕士生。
分子结构 ■通过蛋白质晶体学、生物物理和生物化学等方法研究与癌症相关的重要蛋白质及相关复合物的分子机理,重点研究他们参与表观遗传调控的分子机理。研究的内容包括与白血病相关的蛋白MLL1、AML1-ETO等与修饰的组蛋白或者转录因子相互作用的分子机理,TRIM家族蛋白TRIM24、TRIM33等识别组合的组蛋白密码的分子机理以及其异常在癌症生成中的作用等。通过对这些重要蛋白质复合物结构的精确测定,以期在原子水平阐明这些生物大分子异常导致癌症的机理。
细胞增值调控的信号转导及干预 ■生物大分子结构与功能关系研究:主要研究蛋白磷酸酶PP2A、2B的结构与功能之间的关系,包括基因突变与改造、蛋白三维结构和功能的关系、酶学特性及其结构基础、分子内各亚基相互作用的分子基础等。
■基因工程药物的应用研发及其作用机制研究。
■高等教育教学改革与学生发展,课程资源及实验室建设。
细胞分化与沉浮徐行死亡的分子机制 ■传统中草药中活性化学成分结构和功能的研究:该研究方向主要集中在药用植物活性成分的提取分离、结构鉴定和药理活性筛选具有抗肿瘤活性和对心脑血管系统疾病有效的全新天然产物.
■传统中药方剂的物质基础与其疗效的关系研究: 该研究方向主要是依传统中药方剂的经典组方为研究对象,利用NMR,MS.HPLC等分析和分离技术,对其中的活性成分,进行分析研究;并利用现代细胞学和分之生物学的技术和方法,进行现代药理学研究。
■微生物与植物次生代谢产物积累的相关性研究: 该方向主要是以濒危的药用植物为研究对象,利用微生物和生化技术和方法,研究这些药用植物中微生物的种类、分布及具有显著生理活性次生代谢产物的结构和药理学特性。
细胞衰老与癌变的分子机理 ■核受体之间的Cross-Talk与代谢调控。核受体作为一类配体依赖性转录调控因子,其与相应的配体及众多共调节因子相互作用调控基因的表达,从而调控机体的生长发育和生理病理过程。核受体之间以及所调控的靶基因之间的Cross-Talk对阐释系统生物学问题具有重要意义。
■核受体介导的脂质代谢调控及其药物筛选。脂质代谢的异常调控与肥胖、心血管疾病和肿瘤等发病机理密切相关,核受体及其靶基因的表达调控起着重要作用;基于核受体的药物筛选系统进行新药配体筛选是我们关注的热点。
■外源物质 (Xenobiotics)的代谢机制。核受体PXR/CAR介导的药物代谢酶 CYP450s对外来化合物如药物、致癌物和环境化学物质等的代谢、解毒机制是我们关注的问题。
■霉菌毒素吸附剂及其解毒机制。霉菌毒素对食品和动物饲料的污染会导致人类及动物疾病,寻找无毒、有效、可用的霉菌毒素吸附剂具有重要价值。
干细胞及肿瘤基因治疗 ■Identification of biomarkers for molecular diagnosis and therapy of glioma. 
     Gliomas are the most common primary malignancy in adult CNS. based on the key signaling pathways conserved in neural development and glioma pathogenesis, we have developed the EM/PM classification scheme that assigns all adult diffuse gliomas to one of the three categories with different survival possibilities, and the cellular and genetic origins. based on the EM/PM classification scheme, we aim to clarify the etiology, to improve the molecular diagnosis, and to identify druggable biomarkers for gliomas.       
■ Adenoviruses and host cell interaction.
     Adenovirus infections are common in human populations regardless of health care standards. We aim to identify the viral and host factors controlling the outcome of adenoviral infection and to engineer these factors as anti-cancer therapy or anti-viral infection strategies.
细胞增殖相关结构的相关变化及调控 ■多年来从事植物抗逆分子遗传、植物基因资源、蛋白质组学、基因表达调控、基因功能的挖掘与评价等研究工作。
■研究沙漠资源植物、特种油料作物好好芭的资源基因,特别是抗旱、耐盐相关基因及其启动子的克隆、鉴定和功能及其可能的应用;
■模式植物拟南芥的抗逆机理的功能基因组学、蛋白质组学和抗逆基因表达调控的分子遗传机理;
■研究植物生长,逆境响应中的表观遗传、磷酸化蛋白质组学,以及蛋白翻译后修饰的调控作用和分子机理;
细胞分化与程序性死亡的分子机制 ■蛋白质降解调控细胞增殖和死亡的机制及其在癌症、神经退行性病变和男性不育等许多重要疾病的发生、发展和治疗中的作用。
■发现了新的泛素连接酶Nrdp1 (PNAS, 2002),揭示了Nrdp1 介导的细胞凋亡抑制蛋白BRUCE 的降解是引发细胞凋亡的新途径 (EMBO J, 2004; JBC, 2005),发现了在蛋白酶体中作为泛素底物受体的亚基hRpn13 (EMBO J, 2006),发现了睾丸特异性的催化颗粒亚基4s及睾丸蛋白酶体,揭示了蛋白酶体活化因子PA200及其酵母同源物Blm10具有特异识别组蛋白中乙酰化赖氨酸残基的结构域,并证明了含有PA200的蛋白酶体可促进精子发生时单倍体长形精细胞中及DNA损伤时体细胞中乙酰化(而非多聚泛素化)介导的核心组蛋白降解(Cell, 2013),发现结核杆菌利用宿主泛素激活其抑制宿主固有免疫反应(Nature Immunology, 2015)等。这些结果为癌症、心血管疾病、肺结核、男性不育等各种疾病,再生医学和表观遗传机制的研究提供了新思路或新的药物靶标。目前,正在利用这些新发现的药物靶标研发新的抗癌、抗结核等药物。
肿瘤相关标志分子及其细胞功能研究 ■肿瘤发生和转移的蛋白质组学研究
       采用蛋白质芯片、2D和质谱等技术筛选与肿瘤发生和转移相关的标志蛋白或功能蛋白,并利用分子生物学和细胞生物学等方法,探讨候选蛋白在肿瘤发生和发展中的作用以及分子机制和信号通路,可望为临床肿瘤的预警、诊断、治疗和新药靶筛选提供理论依据。
■细胞周期调控的蛋白质组学研究
       采用蛋白质组学技术研究细胞不同时相的蛋白质表达谱。筛选与细胞增殖、分化、凋亡相关的功能蛋白并研究其生物学功能。为阐明肿瘤发生机理、控制肿瘤转移及神经系统推行性疾病的治疗提供新的思路。
细胞分化与程序性死亡的分子机制 ■应激条件下细菌的生长调控机制:毒素-抗毒素系统(Toxin-antitoxin system)可以介导应激条件下细菌的生长抑制和死亡。我们通过对毒素-抗毒素系统(包括MazEF系统和PemIK系统)的研究,确立了以mRNA为靶位触发细菌死亡的新机制,并首次提出mRNA interferase的概念。在此基础上,我们将深入研究结核分枝杆菌(M. tuberculosis)中毒素-抗毒素系统对细菌的生长调控及其生理和病理意义,利用这些内源的自杀基因研发防控致病菌的新方法。
■应激条件下肿瘤细胞的生长调控机制:重点研究在缺氧、营养缺乏、DNA损伤等应激条件下,肿瘤细胞增殖、自噬和凋亡的调控机制。
■生物活性脂类分子(LPA、LPC、S1P和SPC等)的代谢调控及其生理和病理意义:重点研究生物活性脂类代谢关键酶Autotaxin(ATX)的表达调控机制,以及生物活性脂类分子在免疫调控和肿瘤发生中的作用。
肿瘤相关标志分子及其细胞功能研究 ■卵巢癌G蛋白偶联受体1在乳腺癌细胞中的功能研究
      分析卵巢癌G蛋白偶联受体1(OGR1)表达水平的变化对于乳腺癌细胞迁移的影响,确定与OGR1功能相关的G蛋白类型、信号通路及下游效应蛋白,为揭示肿瘤细胞迁移机制提供新的证据。
■白色念珠菌细胞周期与极性生长调控机理的研究
      以白色念珠菌作为研究对象,探讨蛋白磷酸酶在细胞周期及形态发生调控中的功能,为揭示白色念珠菌致病机制,研发新的抗感染药物提供理论依据。代表性论著
细胞衰老与癌变的分子机理 ■在生物漫长的进化过程中,从低等生物到高等生物都建立起了一整套的应激防御体系,分子伴侣是其中非常重要的一环。一旦机体的防御体系出现了漏洞就会导致疾病的产生和衰老的加速。因此对于这一防御体系的研究一直以来都是生命科学工作者关注的重点,目前已经积累了大量的证据说明分子伴侣在衰老、神经退行性疾病和肿瘤中都发挥着重要的作用,但是具体的分子机制还不明了,我们课题组目前主要利用酵母和果蝇作为模式生物开展分子伴侣调节衰老的分子机制以及AD治疗药物的筛选。
细胞形态调控 以白色念珠菌为实验材料,研究细胞极性的建立与维持的分子机制。
细胞增殖相关的细胞结构及其功能调控 细胞增殖相关的细胞结构及其功能调控
细胞增殖及调控相关的重要信号通路 细胞增殖及调控相关的重要信号通路
细胞周期动态蛋白质组学与肿瘤标志物的筛选和研究 细胞周期动态蛋白质组学与肿瘤标志物的筛选和研究
细胞 衰老与癌变的分子机理 细胞衰老与癌变的分子机理


链接:http://icb.bnu.edu.cn/
 
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