——膜生物学国家重点实验室

      膜生物学国家重点实验室（原生物膜与膜生物工程国家重点实验室）成立于1988年。由中国科学院动物研究所膜生物化学与膜分子生物学分室、清华大学膜生物物理与膜生物工程分室和北京大学膜离子通道与受体分子分室这3个分室组成。实验室于1990年通过国家验收并正式向国内外开放；于1996年、2001年和2006年以“良好”的成绩通过国家重点实验室验收；2011年和2016年，实验室在生命科学领域5年一次的国家重点实验室评估中均取得优秀的成绩。
　　实验室以“开放、流动、联合、竞争”的八字方针为指导，以提高研究人员的素质、出成果、出人才为中心，来创办国际水准的膜生物学研究基地。实验室现任主任为赵勇研究员，副主任为陈晔光教授（清华分室主任）和王世强教授（北大分室主任），历任实验室主任为刘树森研究员、赵南明教授、吴才宏教授、陈?研究员、陈晔光教授，王世强教授。实验室学术委员会由18名著名专家组成，现任学术委员会主任为武维华院士，历任学术委员会主任为周廷冲院士和匡廷云院士。
　　

发挥实验室特色，阐明学科关键问题

　　目前，实验室形成了如下4个研究方向：
　　1.膜脂/蛋白相互作用及膜蛋白结构与功能的研究。围绕该研究方向，实验室展开了线粒体和细胞质膜蛋白的结构和功能、膜蛋白相互作用的分子机制及信号转导机制及与疾病相关的膜蛋白分子结构和功能的研究。
　　2.细胞跨膜信号转导与离子通道特性研究。在该领域，实验室对细胞增殖和凋亡相关的信号转导机制、信号转导过程中物质跨膜与某些重要疾病的相关性、离子通道与兴奋性细胞功能的调节进行了研究。
　　3.生物膜能量转换研究。在此方向上，实验室研究了线粒体和叶绿体能量代谢和转换的分子机制、线粒体在细胞衰老与凋亡及信号转导过程中的调控作用及与疾病的关系。
　　4.膜生物工程研究。对此，实验室开展了人工膜(脂质体)作为药物载体、I类抗癌新药的研究与产业化开发、电场诱导基因转移的新方法、表面/界面上生物大分子的结构变化及膜生物材料、生物芯片与细胞膜及药物筛选的研究工作。
　　同时，实验室在生物化学、分子生物学、细胞生物学、生理学与生物物理学等学科交叉融合的基础上，开展多学科间的合作，着重从分子和细胞水平阐明生物膜结构与功能的关系，以及生物膜在物质交换、能量转换与信号转导中的作用。实验室还在膜蛋白结构、钙信号、线粒体自由基和跨膜信号转导等研究领域形成了一定特色和优势。
　　实验室非常注重青年人才的培养，努力创建优良的学术环境，打造具有国际水平的科研条件和科学氛围，为人才的培养提供良好的环境。
　　实验室经过近30年的建设已形成了一支高素质、以中青年为主的学术队伍。实验室有30位学术带头人，其中院士5名，海外高层次人才引进计划（“千人计划”）获得者3名，国家杰出青年科学基金获得者16名，教育部“长江学者计划”特聘教授11名，中国科学院“百人计划”获得者10名，基金委创新研究群体2个，国家“973”首席科学家8名。实验室设有生物学一级学科硕士点、博士点和博士后流动站，共有博士生导师30人。
　　实验室重视学术交流。实验室自建立以来，积极开拓同国外高水平实验室及著名科学家的联系和合作，这为实验室的研究同国际先进水平接轨并处于国际前沿起了重要作用。实验室邀请国内外优秀学者到室讲学，派遣实验室研究人员赴国外访问，并与国际一流的学术机构建立长期稳定的合作关系，将实验室的研究工作与国际、国内的学术活动相结合，扩大了研究生的国际视野，活跃了实验室的创新研究氛围。实验室同美国冷泉港神经科学研究中心、美国NIH老年研究所心血管研究室、瑞典Karolinska研究院、加拿大多伦多大学等10余所著名大学有密切的联系及合作，包括学者互访，学术讲座交流。瑞典Karolinska研究院每年提供2万美金的课题资助，实验室与其已联合发表了SCI研究论文十余篇。
　　实验室自成立以来出席国际性学术会议数百人次，应邀出国访问、讲学或进行合作研究近50人次，接待国外学者访问、讲学或进行合作研究百余人次。在实验室的努力下，实验室已经成为高素质国际性科技人才的培养基地。培养了一批视野开阔，乐意投身科学研究的高素质学生和博士后。已毕业的研究生和博士后人员，均在国内外知名科研单位从事高水平的研究工作，并有多人晋升为教授和副教授。
　　此外，实验室还通过举办各种学术会议，促进国内外学术交流，扩大实验室在国内外的影响，先后举办了蛋白质结构与功能高级研讨班、中英膜蛋白联合讨论会等多次学术会议和高级讲研班。
　　在今后的发展中，实验室坚持以基础研究为主导的学科方向，将实验室的特色与当代生命科学前沿相结合，加大与学科研究方向相关的人才引进力度，积极开展学术交流，发挥学科联合优势，在发挥多学科交叉优势的基础上，建立和发展生物膜科学与生物膜工程的理论体系和实验基地，阐明上述4个重点学科研究的关键问题，为生物学、医学和农业中一些有关国家需求的重大问题的解决提供科学依据。
　　

2017年实验室研究成果展示

　　自成立以来，实验室取得了辉煌的科研成绩。在过去的一年里，实验室更是摘下了累累硕果。
　　刘峰研究员通过与北京基因组所杨运桂组合作，在国际著名期刊Nature杂志发表重要研究成果：发现了mRNA的m6A修饰调控斑马鱼造血干细胞的命运决定。在此基础上，刘峰实验室与周琪院士以及李伟实验室，和北京基因组所杨运桂实验室继续合作，利用条件性敲除系统，进一步揭示了m6A在小鼠造血干细胞发育过程中的生物学功能，并深入探索了其作用机制。该项工作进一步证明了m6A修饰在脊椎动物造血干细胞发育过程中的关键作用，不仅将前期在斑马鱼中发现的生物学规律推广到更加高等的哺乳动物中，更是对造血干细胞产生分子机制的完善与补充。
　　刘峰研究组利用斑马鱼为模式动物，发现缺失重要的DNA甲基转移酶Dnmt1或者Dnmt3bb.1之后，斑马鱼左右不对称发育受到严重影响，内部器官的左右不对称分布发生随机化，组织中心前体细胞发育缺陷导致组织中心形成受阻。通过进一步的研究发现，Dnmt和Dnmt3bb.1介导的DNA甲基化修饰分别通过调节Lefty2-Nodal信号以及cdh1表达影响组织中心前体细胞发育，从而调控左右不对称发育。上述工作首次揭示了DNA甲基化修饰在脊椎动物左右不对称发育中的调控机制，丰富了对DNA甲基化在早期胚胎发育过程中生物学功能的认识；此外，刘峰研究组还发现了血管微环境调控造血干细胞发育的新机制，为造血干细胞的体外扩增和移植提供了理论指导。
　　周光飚研究组系统研究了非小细胞肺癌中FAK的结构变异体。他们对91例肺癌病人的FAK基因组序列和编码区序列进行测序，发现在7例病人癌组织中存在4种类型的FAK变异体。该研究对肺癌病人FAK 抑制剂的临床精准应用具有指导意义，这也说明吸烟可引起重要基因的剪切变异从而危害健康。
　　赵勇研究组与首医佑安医院闾军教授及中国医学科学院动物研究所张连锋教授合作研究，发现了Wip1对Th9细胞的发育分化及小鼠过敏性哮喘发病过程发挥着重要作用。经研究得出Wip1基因缺失T细胞发育分化为Th9细胞及其产生IL-9的能力显著缺失。分子机制研究证明，Wip1主要通过JNK-c-Jun/c-Fos分子通路直接影响Th9细胞的分化和Il-9的表达。过敏性哮喘小鼠实验模型结果证明，Wip1基因缺失小鼠的肺部浸润的嗜酸性粒细胞的比例和数目显著减少，肺部病理程度显著减轻。重要的是，在过敏性哮喘小鼠模型诱导过程中，使用Wip1抑制剂可以显著降低小鼠的过敏病理变化。该研究表明，Wip1可能作为一个治疗过敏性哮喘或其他过敏性疾病的重要药物靶点，Wip1抑制剂在治疗Th9介导的相关疾病中具有潜在的临床应用前景。
　　唐铁山研究组发现了三型脊髓小脑共济失调症(SCA3/MJD1)疾病蛋白ATX3是Chk1激酶稳定性的重要调控者。该研究不仅发现了ATX3通过调控Chk1进而在基因组稳定性维持中发挥重要作用，而且还有助于阐明三型脊髓小脑共济失调症的分子病理机制。与帕金森病相似，三型脊髓小脑共济失调症的主要病理特征也是多巴胺能神经元的丢失，目前其病理发生机制还不清楚。该项研究成果对于探讨DNA损伤应答反应在多巴胺神经元退行中的作用有重要意义。