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张荣光
研究员,研究组长,博士生导师
E-mail: rzhang@@ibp.ac.cn


个人简介

1977年毕业于中国科技大学,1985-1988年美国芝加哥大学(Fellow, International Union against (Cancer, Geneva),1988-1990年在美国耶鲁大学生物化学与分子生物学系作博士后研究工作,1990-2009年在美国阿贡国家实验室(ANL)先后为助理研究员、副研究员、研究员(Scientist),并相继担任生物部的结构生物学研究中心(SBC)资深研究员、美国中西部结构基因组学研究中心蛋白质晶体学部负责人、美国传染病结构基因中心晶体结构测定负责人。2009年回国,任中国科学院生物物理研究所研究员,中科院上海生化及细胞所研究员,从事结构生物学研究,并作为蛋白质科学研究上海设施建设副总工程师,参与上海光源生物大分子5线6站的建设。在Nature、Science 和 Cell 等国际著名学术刊物上发表SCI论文100余篇;作为第一作者,向蛋白质数据库(PDB)提交了200余个新的(氨基酸序列同源性低于30%)蛋白质晶体结构。


研究方向

同步辐射结构生物学方法与技术,神经干细胞不对称分裂过程的结构与功能研究


研究工作
充分利用同步辐射X射线光源方面的资源与技术优势,从事具有重要生物学功能或与人类重大疾病相关的蛋白质的结构与功能研究,同时开展基于同步辐射光源的结构生物学技术和方法的研究。我们特别关注于癌症、神经退行性疾病等重大疾病的内在发病机理及潜在诊疗手段的研究。
        一、癌症转移因子
        癌症至今仍是人类所面临的最主要的健康威胁,在我国呈逐年增多的发展趋势。据世界卫生组织统计,绝大多数死于癌症的患者都是由于癌症转移所致。如能阻断癌症转移,势必能够大大提高癌症患者的治愈率,并解除他们愈后对癌症转移复发的恐惧。癌细胞转移是通过细胞的非正常迁移实现的,与位于细胞表面的细胞粘着分子,特别是整合素蛋白紧密相关。整合素要实现功能,首先需要通过胞内活化因子的激活。这些整合素活化因子在晚期癌细胞及转移癌细胞中均有高水平表达,因而又被称为癌症转移因子。然而,整合素受其活化因子激活的具体过程和机制都尚不明朗,特别缺乏结构生物学方面的信息,有待深入研究。我们期望采用晶体学实验手段,结合生物化学和细胞生物学的研究,在原子水平上阐明若干癌症转移因子活化整合素的机制,进而寻找阻断癌症转移的可能方法。
        二、神经退行性疾病
        神经退行性疾病是影响老年人群生活质量的一大类疾病,主要是由部分神经元逐步丧失正常功能所致,包括阿尔茨海默氏病以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)等。随着生物学研究向分子层次深入,人们已经确知了与各种神经退行性疾病相关的异常蛋白质分子。通过对这些蛋白质的结构生物学研究,必将令神经退行性疾病的病理学研究更为直观,更为精确。例如在肌萎缩性脊髓侧索硬化症的研究中发现的一些新基因,其表达产物在病患家族中有可遗传的突变。这些基因的展示了多功能性,但确切机理尚且未知,其结构生物学研究有望推进对肌萎缩性脊髓侧索硬化症等神经退行性疾病病理机制的认识和理解。


代表性论文

  1. Song, X., Yang, J, Hirbawi, J., Ye, S., Perera, H. D., Goksoy, E., Dwivedi, P., Plow, E.F., Zhang, RG*., and Qin, J*. A novel membrane-dependent on/off switch mechanism of talin FERM domain at sites of cell adhesion. Cell Research. doi: 10.1038/cr.2012.97. (Epub ahead of print)
  2. Liu, Y., Zhu, Y., Ye, S., and Zhang, RG. Crystal structure of kindlin-2 PH domain reveals a conformational transition for its membrane anchoring and regulation of integrin activation. Protein & Cell, 2012, 3:434-440.
  3. OuYang, S, Song, X, Wang, Y, Ru, H., Shaw, N., Jiang, Y., Niu, F., Zhu, Y., Qiu, W., Parvatiyar, K., Li, Y., Zhang, R., Cheng, G., and Liu, Z. J, Structural Analysis of the STING Adaptor Protein Reveals a Hydrophobic Dimer Interface and Mode of Cyclic di-GMP Binding, Immunity, 2012, 36(6): 1073-1086.
  4. Kim Y, Joachimiak G, Ye Z, Binkowski TA, Zhang RG, Gornicki P, Callahan SM, Hess WR, Haselkorn R, Joachimiak A. Structure of transcription factor HetR required for heterocyst differentiation in cyanobacteria. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011, 108:10109-14.
  5. Pardee KI, Xu X, Reinking J, Schuetz A, Dong A, Liu S, Zhang RG, Tiefenbach J, Lajoie G, Plotnikov AN, Botchkarev A, Krause HM, Edwards A. The structural basis of gas-responsive transcription by the human nuclear hormone receptor REV-ERBbeta. PLoS Biol. 2009, 7:e43.
  6. X He, J Zhou, M Bartlam, RG Zhang, J Ma, Z Lou, X Li, J Li, A Joachimiak, Z Zeng, R Ge, Z Rao & Y Liu. Crystal structure of the polymerase PA(C)-PB1(N) complex from an avian influenza H5N1 virus. Nature, 2008, 454(7208): 1123-1126
  7. VV Lunin, E Dobrovetsky, G Khutoreskaya, RG Zhang, A Joachimiak, DA Doyle, A Bochkarev, ME Maguire, AM Edwards & CM Koth. Crystal structure of the CorA Mg2+ transporter. Nature, 2006, 440 (7085): 833-837
  8. M Shimaoka, T Xiao, JH Liu, YT Yang, YC Dong, CD Jun, A McCormack, RG Zhang, A Joachimiak, J Takagi, JH Wang & T Springer. Structures of the α LI domain and its complex with ICAM-1 reveal a shape-shifting pathway for integrin regulation. Cell, 2003, 112: 99-111
  9. JP Xiong, S Thilo, RG Zhang, A Joachimiak, SL Goodman & MA Arnaout. Crystal structure of integrin aVb3 in complex with an Arg-Gly-Asp ligand. Science, 2002, 296: 151-155
  10. RG Zhang, T Pappas, J Brace, P Miller, T Oulmassov, J Molyneaux, J Anderson, J Bashkin, S Winans & A Joachimiak. Structure of a bacterial Quorum-Sensing Transcription factor Complexed with Pheromone and DNA. Nature, 2002, 417: 971-974
  11. Xiong JP, Stehle T, Diefenbach B, Zhang RG, Dunker R, Scott DL, Joachimiak A, Goodman SL, Arnaout MA. Crystal structure of the extracellular segment of integrin alpha Vbeta3. Science. 2001, 294:339-45.
  12. Z Otwinowski, RW Schevitz, RG Zhang, CL Lawson, RQ Marmorstein, A Joachimiak, B Luisi, & PB Sigler. Crystal structure of the Trp operator/repressor complex at atomic resolution. Nature, 1988, 335: 321-329
  13. RG Zhang, A Joachimiak, CL Lawson, RW Schevitz, Z Otwinowski & PB Sigler. The crystal structure of the Trp aporepressor at 1.8 Å, showing how tryptophan enhances DNA affinity. Nature, 1987, 327: 591-597

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