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国内交流
基础医学院举办2020年诺奖解读科普讲座

20201014日,我院青年学者联合会主办的诺奖解读科普讲座在同济医学院一号教学楼4大教室成功举行。本次活动由病原生物学系黄亚非教授主持,讲座邀请了基础医学院生物化学与分子生物学系丁彬彬教授和郭雨松教授,他们分别做了“丙肝病毒的发现与诺奖”和“新型冠状病毒解析”为主题的讲座,来自各院系的老师、研究生和本科生积极参加了本次科普讲座活动。

丁彬彬教授首先从病毒的背景出发,介绍了病毒这一特殊的非生命形式的生物体的发现,伊万诺夫斯基、细菌学家贝杰林克及病毒学家斯坦利在其中做出了巨大贡献,其中伊万诺夫斯基也因此被称为“病毒学之父”。由于病毒的发现,人们开始猜测它从何而来,病毒起源假说也由此提出,目前科学家认为病毒是一种DNA/RNA和蛋白的复合体,只有依赖宿主才能生存。病毒的种类千变万化,十大病毒有狂犬病毒、天花病毒、流感病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)、冠状病毒、肝炎病毒,等等。丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus)能够引起肝炎,其危害在于导致肝脏慢性炎症坏死和纤维化,部分患者可发展为肝硬化甚至肝细胞癌(HCC)。据世界卫生组织统计,全球HCV的感染率约为3%,约1.8亿人感染了HCV,每年新发丙型肝炎病例约3.5万例,一直是严重的全球公共卫生问题。丁教授向大家介绍了这一病毒的发现与诺奖的关系——哈维·阿尔特对输血相关性肝炎的系统研究发现一种未知病毒是慢性肝炎的常见病因;迈克尔·霍顿分离了丙型肝炎病毒的新病毒的基因组;查尔斯·赖斯提供了最终的证据,表明仅丙型肝炎病毒就能导致肝炎。这三位科学家对丙肝病毒的发现及其对人体感染的分子机制做了巨大贡献,有利于推动丙肝病毒的检测和疫苗的研发。




随后,郭雨松教授向大家介绍了针对新型冠状病毒的结构生物学研究。郭教授首先讲解了新冠病毒的基因组结构及其感染人体细胞的主要步骤,介绍了目前现有的针对侵入、复制等关键步骤的抗病毒药物。在疫苗研发方面,郭教授比较了病毒载体疫苗、灭活疫苗、核酸疫苗、重组蛋白疫苗、减毒活疫苗等五种主要途径及其临床试验现状。在这一系列新冠病毒的治疗和疫苗研究中,结构生物学都起到了很大的助力作用。郭教授以高分辨率的原子结构为基础,向大家解析了瑞德西韦等抗病毒药物以及刺突蛋白特异性抗体的作用原理,并提出了目前主流结构生物学方法的局限性,即蛋白质样品主要来源于体外表达纯化,不能反映其在生理环境中的真实结构。因此,原位结构生物学逐渐获得了人们的关注。原位结构生物学解析的是病毒、囊泡、细胞器乃至真核细胞的完整结构,所需要的技术也与传统的X光晶体衍射、冷冻电镜单颗粒分析不同,而是冷冻电镜断层扫描技术及子断层图像平均技术。使用这些新技术,目前全球已有三个团队独立发表了新冠病毒的完整结构,郭教授主要介绍了清华大学李赛团队的结果,包括“见风使舵”的刺突蛋白、“巧夺天工”的核糖核蛋白复合物等。这些更接近真相的原位结构信息将能帮助我们避免使用非天然构象的蛋白作为靶标,从而更准确地指导新冠药物及疫苗的开发。最后,郭教授展望了原位结构生物学的未来,随着技术进一步提升,我们将不仅仅能看到完整的病毒,还能捕捉病毒在细胞感染过程中的每个步骤,识别关键蛋白分子,从而将整个病毒复制周期看得更清楚,为多角度地控制新冠病毒奠定理论基础。



在讲座过程中,学生与老师互动活跃,丁教授对丙肝病毒的科普和郭教授对新冠病毒的深度解读得到了师生的一致好评。讲解结束后,其他老师和同学也积极提问,讨论激烈,表现出对该领域浓厚的兴趣,本次科普活动至此圆满结束。


嘉宾简介:

丁彬彬教授,基础医学院生物化学与分子生物学教授,博士生导师,研究方向为细胞自噬与脂质代谢、脂滴的关系;病毒感染与细胞自噬、细胞死亡的关系。近年来,以第一作者在自噬、病毒领域发表论文4篇,包括Cell子刊Cell Host & Microbe两篇。

郭雨松教授,华中科技大学基础医学院生物化学与分子生物学系教授,博士生导师,主要从事病毒蛋白等靶标蛋白的多尺度结构解析、工作机制及功能调控研究。近年以第一作者在Nature (2篇)PNASeLifeJournal of VirologyPLoS PathogensCell Discovery等国际期刊上发表论文。


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