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微蛋白探秘:一位研究者的奇幻之旅|张汕研究员专访

编辑:0922B25 时间:2023年04月19日 访问次数:1552

他是一位专注于探寻微蛋白功能奥秘的研究者,致力于回答这一前沿领域的诸多核心问题。他便是浙江大学基础医学院的张汕研究员。


人物介绍

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张汕,浙江大学医学院“百人计划”研究员、博士生导师、浙江省生物化学与分子生物学学会理事。本科毕业于浙江大学应用生物科学专业,博士毕业于新加坡国立大学生物科学系,曾在杜克-新加坡国立大学联合医学院从事博士后工作。长期从事细胞器功能研究,重点关注非经典翻译产物——微蛋白在线粒体能量代谢中的调控功能。作为第一作者在Cell、Nature Communications和Cell Reports等国际主流期刊发表论文。


01 独具慧眼,致力微蛋白功能揭秘

蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质及其编码基因的功能研究也是现代生物医学研究的核心。自人类基因组被测序以来,人类基因组编码了约两万种蛋白慢慢成为了学界的共识。但随着蛋白质翻译技术的不断迭代,这一传统观点正在被颠覆。

张汕研究员和多个国际团队的工作共同表明大量过去认为的转录本非编码区也能编码功能蛋白。更有意思的是,这些新发现的蛋白个头一般都不大,普遍小于一百个氨基酸,最短的只有十几个氨基酸。学界一般称它们为“small ORF encoded peptide”或“microprotein”,在中文里它们还没有正式的名称,张汕研究员建议把它们称做“微蛋白”。

微蛋白个头虽小,功能却一点不简单。张汕研究员介绍说微蛋白的数量很大,人体内近三分一mRNA的5’端非编码区存在编码微蛋白的小开放阅读框,且翻译效率和经典阅读框是相近的,它们通常结合并调控其他蛋白的功能。更有意思的是,很多微蛋白在进化上出现得很晚,仅为灵长类,甚至我们人类所独有,其功能可能与人类特性密切相关。此外,微蛋白及其编码序列长度短,易于递送,未来有望在基因治疗与核酸药物中成为主角。

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微蛋白的编码区域

作为一个新兴的领域,很多关于微蛋白的基础问题还有待回答。比如一般认为上游的开放阅读框是抑制下游开放阅读框翻译的,但很多编码微蛋白的转录本却能实现上下游开放阅读框的同时高效翻译,背后的机制是什么?又比如,研究表明线粒体是微蛋白发挥功能的重要的场所,其背后的生物学逻辑是什么?他迫切地期待与同行一起挖掘更多微蛋白的秘密,助力人类更深入地了解我们自身的奥妙。


02 多元经历塑造科研思维

张汕研究员在浙江大学农业与生物技术学院开始了他的求学之旅,得益于浙大多元开放的研究环境,他在本科阶段就在实验室里面捣鼓拟南芥和烟粉虱,培养了对科学研究的兴趣。随后,他赴新加坡国立大学攻读博士,师从生化学家Davis Ng教授,探究“分泌蛋白如何高效折叠”的基础问题。在这期间,他利用酵母发现了一类名为护卫因子(guardian factor)的新型蛋白家族,回答了一个领域长期讨论的问题,相关研究成果也得到了期刊《Cell》的青睐。

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一沓用于新生成蛋白同位素标记实验的蛋白胶

他在博士后阶段敏锐注意到非经典蛋白翻译还有大量科学问题有待解决,于是将研究领域转向微蛋白的功能研究。在Lena Ho博士领导的年轻团队里,他利用斑马鱼、小鼠等多个模型,揭示了微蛋白调控线粒体氧化磷酸化的重要机制,相关成果发表在《Nature Communications》、《Cell Reports》等期刊上。张汕研究员的科研探索涉及了多个领域和研究模型,塑造他不拘一格的科研思路,让他相信总能找到新的研究角度和方法来揭示未知领域的奥秘。


03 有热爱,遇师友,从来不觉得太困难

张汕研究员的求知欲望源自对新知识的热爱,他从事科研的一大动力则是能在研究中不断看到自己的猜想被证实或者证伪。他开玩笑说:“每次看到实验结果之前都有点小紧张。一般来说,猜对的时候少,被打脸的时候多。但当脸被自己的实验结果打肿了,真相也就更近了”。每次同行们在远隔千里的实验室确认他的发现,认同他的假说,是他最为欣喜的时候。

在他看来,科研是一场智力的游戏,每一个结果都需要耐心的推敲和探索。在科研生涯中,他遇到过不少困难和挑战,但他回头看时,并没有觉得有什么特别难的地方。他遇到了很多充满善意、给予他大量帮助的前辈、同事和朋友。他认为,广泛阅读和交流是科研工作者的核心素质,尤其享受阅读文章时涌现出新想法的感觉。他也非常珍视与导师和学者们的相互学习与启发。PhD导师Davis Ng的悠然自得,博后合作导师Lena Ho的激情奋进,都让他学到了许多。他深知,在科研的道路上,团队合作和跨学科交流至关重要。在实验室里,他与同事们共同度过了无数个白天黑夜,一起在微蛋白领域的探险之旅中成长与收获。


04 新手上路,冲在一线

作为一位年轻的研究员,张汕在科学研究领域中始终保持着一颗“新手”的心态。在教学任务不重的时候,他会自己做一些实验,拥有自己的冰箱空间和独立的项目,能保持在一线的感觉令他倍感满足。科研之余,他还热爱远足、摄影和烹饪。这些爱好不仅让他的生活更加丰富多彩,也帮助他在科研中保持平衡和愉悦。

这位背景丰富的研究员,正以他独特的方式,为科学研究领域贡献着力量。他的经历和成就充分展示了,在科学研究领域,勇于探索、坚持创新和不断学习的精神是成功的关键。让我们,期待他在未来的科学探索中绽放更加灿烂的光芒,为我们揭示生命之谜的更多奥秘。

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