实验室简介
实验室围绕基因组中的非编码序列、非编码基因和非编码RNA,集中于新非编码RNA的系统发现及结构与功能研究。
实验室主要研究方向:系统地发现新非编码RNA及其基因; 确定非编码RNA与各种生物大分子(DNA、RNA及蛋白质等)的相互作用; 研究非编码RNA的空间结构及生物功能; 构建由RNA和蛋白质共同实现的典型pathway或生物网络(双色网络);分析这类网络的数学、物理学特征;推断它们的生物学含义及可能的新规律。
2012年 9月21日,Angewandte Chemie International Edition 发表王江云研究组和林庆研究组合作论文“Genetically Encoded Cyclopropene Directs Rapid, Photoclick Chemistry Mediated Protein Labeling in Mammalian Cells”最新研究成果。该研究通过扩展基因密码子,实现了具有光点击活性的非天然氨基酸环丙烯赖氨酸在哺乳动物中的基因编码。光照条件下,特异位点整合了环丙烯赖氨酸的蛋白质与小分子四唑化合物发生环加成反应,生成荧光活性基团,从而实现了时空可控的对哺乳动物细胞内蛋白特异位点的标记。
基因编码生物正交的非天然氨基酸相比在蛋白N端或者C端引入融合荧光蛋白的标记方法具有许多优势。比如:(1)小分子非天然氨基酸在不影响蛋白活性的条件下可以插入到蛋白的任何暴露位点;(2)基因编码的方法可实现的标记物种类比较多,可以用来研究各种蛋白翻译后修饰,比如糖基化、乙酰化、甲基化、泛素化、磷酸化等修饰;(3)生物正交标记方法可以在原位实时调控蛋白的功能。
点击化学 (Click Chemistry),也叫链接化学、速配结合组合式化学,主旨是通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。光点击化学的优点是不需要Cu(I) 催化,而是通过光诱导引发反应。由于四唑类化合物在光照条件下很容易原位生成氰亚胺1,3-偶极子,该偶极子能够很快与烯烃发生环加成反应,生成具有荧光性质的吡唑啉环加成产物。
基因编码非天然氨基酸方法引入蛋白的荧光基团非常小,对蛋白本身结构与功能的影响较小,更能真实反映蛋白行为。由于只有在有光照的条件下环丙烯赖氨酸才会和四唑化合物反应,这一方法为哺乳动物细胞中蛋