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颜宁:挑战膜蛋白的“清华女生”

2013年03月07日  来源:神州学人 
  

颜宁,1977年生,清华大学医学院教授、博士生导师。2000年9月赴美国普林斯顿大学分子生物学系学习,2004年12月获博士学位;2005-2007年在普林斯顿大学分子生物学系从事博士后研究。

第九届中国青年女科学家奖评审会评语:
  颜宁工作成绩突出,在结构生物学领域作出重要贡献。

颜宁寄语青年人:
  科学的魅力就在于你是知识的创造者,要学会从细小的进步中寻找到成就感。

  在人类基因组编码蛋白的3万个基因中,约有30%编码的是膜蛋白(即细胞膜上的蛋白质);而在美国FDA(食品药物管理局)批准上市的药物中,一半以上以膜蛋白为作用目标。很多基础生命活动,都需要膜蛋白的参与:作为“载体”,帮助营养物质分子完成跨膜转运;作为“受体”,帮助传导各种细胞信号;作为“通道”,精细调控小分子与离子在细胞膜两侧的浓度……
  然而,对于数量如此庞大、功能如此重要的膜蛋白,科学家对它们的精微结构和工作机理却一直知之甚少。科学家绝非对膜蛋白视而不见。相反,世界范围内有许多研究膜蛋白结构的科研小组,但由于膜蛋白不容易提取、提纯等问题,这些小组要么长期艰难跋涉,要么中途改弦易辙。当然,也有极少数出类拔萃的团队屡有斩获,颜宁领导的研究小组,就是其中的杰出代表,他们用了不到5年时间,成功解析了5个重要膜蛋白的结构,并初步揭示其工作机理。
  2007年,颜宁回到本科时的母校清华大学,成为清华大学当时最年轻的教授、博士生导师,她在医学院独立建设并领导了一个实验室,开始了她的独立研究之路。
  选择什么样的研究课题,是颜宁面临的第一个问题。
  此前7年,颜宁一直在美国普林斯顿大学致力于蛋白质结构研究,因为这段经历,她决定向结构生物学中最难的领域“开炮”,目标——膜蛋白。
  最初阶段,颜宁带领的小组并没有死盯住一两种膜蛋白不放,而是走了一条聪明的“筛选”之路:首先在一系列膜蛋白中,找出相对比较容易提纯和结晶的,然后集中精力去解析它们的结构和功能。这种聪明的“筛选”策略再配以团队成员的不懈努力,丰硕的结果就接踵而至了。两三年间,颜宁的团队就相继破解了3个膜蛋白的结构——2009年的甲酸转运蛋白FocA,2010年的岩藻糖转运蛋白FucP,以及2011年的尿嘧啶转运蛋白UraA。
  随着对膜蛋白研究经验的积累,颜宁的团队在这一领域越来越驾轻就熟,于是她开始朝着“觊觎已久”的2个目标开进:葡萄糖转运蛋白和电压门控离子通道。研究很快取得了突破,2012年,她在Nature上发表2篇研究论文,分别报道了对NavRh(电压门控钠离子通道NaChBac的细菌同源蛋白)和XylE(葡萄糖转运蛋白GLUT1-4在大肠杆菌中的同源蛋白)的结构和功能。
  短短5年,从“白手起家”到连续突破,似乎幸运之神一直眷顾着颜宁。颜宁说:“我真正的运气在于培养了一批很好的学生,他们肯干、能干,最关键的是不畏艰难。其实现在想想,很多人觉得膜蛋白难,可能是最开始就被吓住了,没人敢去做。”
  确实,只有不畏艰难,才有可能创造卓越。颜宁和她的团队已经证明了这一点,相信他们还将继续将更多的不可能变为可能,为药物开发提供越来越多的理论依据。
  在专业研究上,颜宁一丝不苟,作为教授、博导,她对自己的学生非常严格。
  生活中的颜宁,活泼、灵动,一条马尾辫,显得格外年轻,走在清华大学的校园中,活脱脱一个清华女生。
  与学生在一起时,颜宁也有“调皮”的一面,比如她办公室的门上贴着“被吸烟我不干”的卡通告示条,在严谨的科研氛围中尤为瞩目。(题图摄影/高海涛)



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编辑:KYU
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