12月12日,药物化学生物学全国重点实验室在南开大学津南校区综合实验楼D111会议室举办了“伯苓药物化学生物学论坛”,邀请复旦大学任若冰研究员、中国科学技术大学孙林峰教授、清华大学闫创业副教授为在场师生做学术报告。论坛由药化生全重龚德顺研究员主持,PI沈月全教授、龙加福教授、杨雪研究员、杜明娥研究员、边鑫研究员等老师和众多学生参加。
任若冰老师做了《基于物理计算靶向磷酸鞘氨醇受体的选择性激动剂理性设计》的报告。鞘氨醇-1-磷酸(Sphingosine-1-phosphate, S1P)是真核生物中高度保守的活性鞘脂代谢物,在介导淋巴细胞迁移和保持血管完整性中起着重要的作用,细胞内S1P促进细胞增殖,胞外S1P促进免疫细胞运输、调节血管生成等。在讲座中,任若冰老师展示了通过冷冻电镜解析的S1P的转运蛋白Spns2及其受体蛋白SIPR1的结构,深入探讨了设计针对S1PR1的小分子激动剂过程中遇到的难题及解决措施,并设计出一种高效率计算方法,可以找到任意配体激活鞘氨醇-1-磷酸受体(S1PR)的过程在高维空间中定义的最小自由能路径(MFEP),从而预测配体的效力,揭示受体的激活过程,可用于指导开发具有更高选择性和高效性的靶向S1PR的药物小分子。
接下来,孙林峰老师带来了《植物激素运输和信号传导的分子基础》的报告。素甾醇类激素是继生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯和赤霉素之后发现的第六大类植物激素,是一种甾醇类物质,甾环中含有一个酯基,故将其命名为油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)。BR可以调控植物体的生长、开花和结果等,还可以提高植物对于干旱、盐碱等环境以及病虫害等胁迫的适应性,目前已在农业中有着广泛应用。孙林峰老师在报告中介绍了BR转运体的鉴定,发现BR分子能够显著促进拟南芥ABCB19蛋白的ATP酶活性,随后通过建立一套基于脂质体和放射性标记底物的转运体系,证明了ABCB19蛋白在脂质体中转运BR分子的活性,并利用冷冻电镜技术解析了ABCB19的高分辨率三维结构,系统性地揭示了ABCB19识别、运输油菜素内酯的分子过程。
第三位做报告的是闫创业副教授,介绍的主题是《溶质转运体的结构与功能研究及药物开发》。报告中,闫创业老师重点介绍了溶质载体家族(Solute Carriers,SLC)中几种小分子膜蛋白冷冻电镜结构的解析方法,包括在单羧酸代谢物的动态吸收和再分配中发挥重要功能的质子偶联的单羧酸转运蛋白MCT1(分辨率3Å)、定位于脂肪和骨骼肌组织中与糖尿病有关的主要葡萄糖转运蛋白GLUT4(分辨率3.2Å)、人体中枢神经系统重要的抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)的转运蛋白GAT1(不同构象分辨率2.2~3.2Å)、以及与抑郁症高度相关的去甲肾上腺素转运蛋白NET(不同构象分辨率2.5~3.5Å)。在这几项工作中,闫老师团队不仅突破了冷冻电镜解析非对称性膜蛋白样品的分子量下限,使分辨率突破了3Å的局限,还不断优化建立了一套高效的计算体系,极大提高了解析分子量很小且无可溶性区域的SLC蛋白结构的成功率和分辨率。
在报告后的讨论阶段,三位报告人热情且详细地回答了在场师生的所有问题,交流了学术观点,现场气氛热烈,这场精彩的报告也拓展了大家对结构生物学领域膜蛋白的结构解析方法有了进一步理解和认知。
报告结束后,龚德顺研究员代表药物化学生物学全国重点实验室分别为三位报告人颁发了“伯苓药物化学生物学论坛”主讲嘉宾纪念牌。