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名家讲堂 | 杨茂君:探索呼吸的奥秘

时间:2023年07月23日 访问次数:915

浙江大学基础医学院“求是青年人才”提升系列活动之“名家讲堂”第十讲于2023年7月5日上午在浙江大学紫金港校区研究生院大楼107成功举办,本次活动特邀清华大学杨茂君教授,活动由基础医学院周龙研究员主持。

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呼吸是细胞以及个体维持其生命活动的基本过程,杨茂君教授长期围绕细胞能量代谢系统这一领域开展研究,是国内线粒体氧化磷酸化复合物结构功能与机制研究的领军人物,在国际上首次解析了呼吸链超级复合物(Respirasome) CICIII2CIV近原子分辨率 (<4 Å)结构,后又陆续报道了哺乳类呼吸链超超级复合物(Megacomplex) CI2CIlI2CIV2,ATP合成酶四聚体CV4等氧化磷酸化复合物高阶聚集形态的结构。杨茂君教授同时以结构生物学结合细胞与分子生物学和生物化学为研究手段,从事细胞感应外界信号以及细胞能量代谢相关蛋白质的结构与功能研究,并以这些生物大分子的高分辨结构为基础开展药物设计及临床应用研究,其工作开启了对线粒体呼吸链认知的新篇章,研究成果为研发治疗线粒体异常疾病的新型靶向药物提供了重要的技术和理论支持。

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报告伊始,杨茂君教授结合自身求学以及研究经历,介绍了线粒体氧化磷酸化研究领域的发展历程。而后,针对“呼吸”这一人类最基础的科学问题,杨教授向大家深入浅出讲解了自然界中动植物呼吸的基本过程,提出线粒体在呼吸代谢中发挥的重要作用。杨教授在报告中向大家展示了其实验室突破性解析的哺乳动物线粒体氧化磷酸化超复合物结构以及人源线粒体呼吸链超超级复合物的原子分辨率结构及其工作机理。线粒体氧化磷酸化蛋白复合物与人类众多疾病的发生发展具有密切联系,这些研究为后续的靶向药物开发提供了坚实的结构基础。杨茂君教授向在场师生介绍了其团队针对线粒体氧化磷酸化蛋白复合物筛选开发的靶向药物及其在延缓衰老、抑制癌症转移与复发、脑卒中神经保护、治疗糖尿病和心血管疾病、预防老年痴呆等疾病治疗方面发挥的重要作用,并介绍了相关研究成果临床转化的最新进展。

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杨茂君教授的讲解幽默风趣、内容生动,赢得在场师生阵阵掌声。报告中以及报告后,与会师生与杨茂君教授就研究模型、技术方法、学科动态、线粒体氧化磷酸化复合物的工作机制、不同物种超级复合物的组成以及疾病靶向药物的发现与开发等话题进行了热烈讨论。徐浩新教授围绕线粒体嵴内局部质子浓度分布这一科学问题与杨教授进行了探讨交流,张岩教授就线粒体氧化磷酸化复合物的排列分布以及靶向药物的筛选开发分享了自己的观点,周龙研究员针对酵母、哺乳动物等线粒体呼吸链复合物是否存在更高阶聚集形式这一科学假设以及未来采取何种研究方法技术获取其高分辨结构等问题进行了提问。杨教授高屋建瓴,一一解答了各位师生的问题并分享了自己的见解和观点,将其背后的科研观和方法论传递给了在场师生,引发了各位师生的强烈反响,他勉励广大科研工作者要迎难而上、勇担使命,为国家科技事业发展贡献力量。

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活动最后,基础医学院徐浩新教授和张岩教授代表学院向杨教授表示感谢,并期望加强清华大学生命科学学院与我院的交流合作,在基础研究、药物发现、临床科研成果转化等方面取得更多原创性成果。

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