田长麟

2021-05-05来源:生命科学学院



教授 博导 国家杰青 科技部重点专项-首席 合肥微尺度物质科学国家研究中心-分子与细胞生物物理研究部 研究员  中国科学技术大学-生命科学学院-分子生物学与细胞生物学系 系主任 中国科学院-合肥大科学中心-综合管理部 部长

  

1995年上海交通大学获生化工程、应用电子技术两个工学学士学位,

1997年上海交通大学分子生物学硕士学位

2003年佛罗里达州立大学/国家强磁场实验室 分子生物物理 博士学位

2003-2006年 美国Vanderbilt大学从事生物化学 博士后研究

2009-2014年/2020-至今中科院强磁场科学中心副主任

  

2007年在中科大生命学院开展独立研究以来,以通讯作者或合作作者在 Science, Nature, Nature Chemical Biology, Nature Cell Biology, Nature Communications, J Am Chem Soc, Angew Chemie Int Ed., J Phy Chem Lett., Chem Commun.等主流国际学术刊物上发表100余篇生命科学、化学生物学、生物医药等交叉研究成果。

  

实验室主要研究兴趣:

神经疾病(疼痛、抑郁),自身免疫疾病,肿瘤等重要疾病靶标蛋白(如:离子通道、G蛋白偶联受体GPCR)的功能机制、动态特性等基础科学研究

实验室综合应用细胞生物学、分子生物学、膜片钳电生理、荧光分析、冷冻电镜等方法揭示疼痛相关(酸敏感通道蛋白hASIC,opiate受体等), 自身免疫疾病相关(Kv1.3通道蛋白等),肿瘤相关(hSSTR2, GPRC5A受体等)膜蛋白结构,动态及功能机制研究。

 

基于化学全合成,生物-化学半合成等大分子量蛋白质,翻译后修饰蛋白质高效制备的方法发展,设备研制及含翻译后修饰组蛋白的核小体结构与表观遗传学机制研究

组蛋白翻译后修饰及其调控(read, write, eraser)是表观遗传学,干细胞重编程及肿瘤发生发展机制研究的核心,但是多价态翻译后修饰(甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等)组蛋白目前只能通过化学方法制备。实验室围绕组蛋白多泛素化修饰与去修饰开展样品制备,核小体复合物组装,冷冻电镜结构测定,生化功能分析等开展系统性的方法发展和应用研究。

 

靶向离子通道、GPCR受体的多肽药物筛选/改性/优化、药代药动等多肽药物发展研究

实验室综合应用噬菌体展示、高通量多肽化学合成等建立多肽库;应用流式细胞仪、酶标仪、膜片钳等筛选靶向GPCR受体,离子通道的候选多肽;应用多肽环化、烷基化、PEG化等技术实现多肽药代药动改性和优化等方法开展创新多肽药物研发。目前已与德国Bayer公司、美国Amgen公司、丹麦诺和诺德公司、深圳翰宇、江苏豪森等公司开展合作研究与多肽药物开发。

 

基于核磁共振(NMR)、电子自旋共振(ESR)、荧光(FLIM)等谱学方法的蛋白质动态特性研究的方法学发展、设备研制及应用研究

磁共振和荧光技术是在细胞原位条件下,开展原子-分子层次蛋白质动态特性,蛋白质相互作用分析的主要手段,将是“-结构生物学”研究的核心关注。实验室发展和应用基于1H检测技术与高速魔角旋转,结合蛋白质特定位点标记技术的固体NMR技术、发展和应用高场-低温ESR技术、发展和应用双光子激发-荧光寿命成像检测-膜片钳电生理功能分析膜蛋白在生理条件下的动态特性及物理化学机制。

 

基于高场/低温/时间分辨电子自旋共振(ESR)的生物体系“电子生物学”设备研制、方法发展及基础研究

生物体系中存在大量与自由基生成与淬灭、电子传递、金属价态变化有关的电子行为,包括生物催化过程中的化学键断裂与生成、线粒体能量代谢(NADH-UQ-ATP)、光合作用与CO2固定、生物固氮等,但是围绕生物体系中电子的动态特性研究目前缺乏相关研究手段和方法。实验室搭建包括高场(9T, 25T)磁体和高频(240GHz,690GHz)信号与检测,低温条件(2-300K),时间分辨(微秒-毫秒)的电子自旋共振设备研制,检测与数据拟合、ESR数据与生物大分子功能分析耦合等方法发展,及促进以生物催化,光催化,能量代谢等生物过程为主要兴趣的“电子生物学”发展。

 

主要在研课题:

  1. 中国科学院B类战略先导研究项目-生物大分子复合体结构与功能的跨尺度研究:分子动态分析技术 (XDB37040200 2020.01-2024.12),课题组长

  2. 国家自然科学基金委-国家重大科研仪器研制项目:研究生物体系电子动态特性的稳态高场超导电子自旋共振谱仪搭建(21927814,,2020.01-2024.12)项目负责人

  3. 国家自然科学基金委-国家杰出青年科学基金:蛋白质动态特性的化学生物学研究(21825703,2019.01-2023.12)项目负责人

  4. 国家自然科学基金委-大科学装置联合基金-重点项目:揭示金属膜蛋白动态特性的强磁场多频电子自旋共振设备搭建和新技(U1732275,2018.01- 2021.12)项目负责人

  5. 国家科技部-国家重点研发专项:“环境诱发情绪异常”神经机制的多尺度成像方法和研究(2016YFA0400900, 2016.07-2021.06)项目负责人

田长麟实验室代表性工作(2020年):

1.Li, S., F. Yang, D. Sun*, Y. Zhang, M. Zhang, S. Liu, P. Zhou, C. Shi, L. Zhang*, and C. Tian*. 2020. 'Cryo-EM structure of the hyperpolarization-activated inwardly rectifying potassium channel KAT1 from Arabidopsis', Cell Res (DOI:10.1038/s41422-020-00407-3)

2.Sun, D., S. Liu, S. Li, M. Zhang, F. Yang, M. Wen, P. Shi, T. Wang, M. Pan, S. Chang, X. Zhang, L. Zhang*, C. TIan*, and L. Liu*. 2020. 'Structural Insights into Human Acid-sensing Ion Channel 1a Inhibition by Snake Toxin Mambalgin1', Elife: e57096.

3.Huang, D. L., Y. Li, J. Liang, L. Yu, M. Xue, X. X. Cao, B. Xiao, C. L. Tian, L. Liu, and J. S. Zheng. 2020. 'The New Salicylaldehyde S,S-Propanedithioacetal Ester Enables N-to-C Sequential Native Chemical Ligation and Ser/Thr Ligation for Chemical Protein Synthesis', J Am Chem Soc, 142: 8790-99.

4.Huang, D. L., C. Montigny, Y. Zheng, V. Beswick, Y. Li, X. X. Cao, T. Barbot, C. Jaxel, J. Liang, M. Xue, C. L. Tian, N. Jamin, and J. S. Zheng. 2020. 'Chemical Synthesis of Native S-Palmitoylated Membrane Proteins through Removable- Backbone-Modification- Assisted Ser/Thr Ligation', Angew Chem Int Ed Engl, 59: 5178-84.

5.Qu, Q., S. Gao, F. Wu, M. G. Zhang, Y. Li, L. H. Zhang, D. Bierer, C. L. Tian, J. S. Zheng, and L. Liu. 2020. 'Synthesis of Disulfide Surrogate Peptides Incorporating Large-Span Surrogate Bridges Through a Native-Chemical-Ligation-Assisted Diaminodiacid Strategy', Angew Chem Int Ed Engl, 59: 6037-45.

6.Zhao, Rui, Pan Shi, Junyou Chen, Shuaishuai Sun, Jingnan Chen, Jibin Cui, Fangming Wu, Gemin Fang, Changlin Tian, Jing Shi, Donald Bierer, Lei Liu, and Yi-Ming Li. 2020. 'Chemical synthesis and biological activity of peptides incorporating an ether bridge as a surrogate for a disulfide bond', Chem Sci, 11: 7927-32.

7.Shi, P., Y. Zhang, P. Lv, W. Fang, S. Ling, X. Guo, D. Li, S. Liu, D. Sun, L. Zhang, D. Liu, J. S. Zheng, and C. Tian. 2020. 'A genetically encoded small-size fluorescent pair reveals allosteric conformational changes of G proteins upon its interaction with GPCRs by fluorescence lifetime based FRET', Chem Commun (Camb), 56: 6941-44.

8.Li, J. B., J. Liang, and C. Tian. 2020. 'Chemical synthesis of di-ubiquitin modified histones for further biochemical studies', Methods Enzymol, 639: 263-87.

9.Zhang, Y., F. Yang, S. Ling, P. Lv, Y. Zhou, W. Fang, W. Sun, L. Zhang, P. Shi, and C. Tian. 2020. 'Single-particle cryo-EM structural studies of the beta2AR-Gs complex bound with a full agonist formoterol', Cell Discov, 6: 45.

10.Gong, Hongri, Yan Gao, Xiaoting Zhou, Yu Xiao, Weiwei Wang, Yanting Tang, Shan Zhou, Yuying Zhang, Wenxin Ji, Lu Yu, Changlin Tian, Sin Man Lam, Guanghou Shui, Luke W. Guddat, Luet-Lok Wong, Quan Wang, and Zihe Rao. 2020. 'Cryo-EM structure of trimeric Mycobacterium smegmatis succinate dehydrogenase with a membrane-anchor SdhF', Nat Commun, 11.

联系方式:
电话:0551-63600795 (实验室)0551-63600872 (办公室
Email: cltian@ustc.edu.cn

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