中科院大化所張麗華:捕捉蛋白質(zhì)變化的蛛絲馬跡

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中生物 來源: 高中學習網(wǎng)


申請發(fā)明專利50余項,其中30余項獲得授權(quán),7項獲得實施轉(zhuǎn)化,主持或參加的科研項目共20余項。作為國家重大科學研究計劃的首席科學家,中國科學院大連化學物理研究所研究員張麗華是名副其實的高產(chǎn)“大戶”。

她帶領(lǐng)課題組深耕“蛋白質(zhì)定性和定量新方法和相關(guān)技術(shù)研究”,為發(fā)現(xiàn)與生命活動密切相關(guān)的重要蛋白質(zhì)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐,并將發(fā)展的新材料、新方法應用于肝癌等重大疾病的研究。

從蛋白質(zhì)入手

在如今這個“談癌色變”的年代,每年中國有300萬新增癌癥患者,有220萬人因癌癥而死亡。國際癌癥研究機構(gòu)預計,至2030年中國每年癌癥患者將達到500萬人,因此而死亡的人數(shù)達到350萬人。

當前,癌癥患者求醫(yī)時大多處于中晚期,病人的存活率也十分堪憂。相比之下,很多早期癌癥患者的治愈率在80%以上,“早發(fā)現(xiàn)、早治療”是最行之有效的方法。

然而,想要在癌癥擴散前就作出準確診斷絕非易事。張麗華帶領(lǐng)團隊從蛋白質(zhì)下手,捕捉著腫瘤高低轉(zhuǎn)移細胞株中發(fā)生變化的蛋白質(zhì)。作為生命活動的主要執(zhí)行體,蛋白質(zhì)承載著重要的信息,其種類繁多、無處不在??催化反應的酶、提供免疫的抗體、跨膜運輸?shù)妮d體統(tǒng)統(tǒng)都是蛋白質(zhì)。

“以肝癌高低轉(zhuǎn)移細胞株為例,我們利用自己發(fā)展的規(guī);鞍踪|(zhì)定量分析技術(shù),發(fā)現(xiàn)高轉(zhuǎn)移細胞株與低轉(zhuǎn)移細胞株之間有100多個蛋白質(zhì)存在差異表達,其中就有促進和抑制肝癌轉(zhuǎn)移的重要蛋白質(zhì)!睆堺惾A說,“只要能調(diào)控這些蛋白質(zhì)的表達,就有希望降低腫瘤細胞的侵潤和轉(zhuǎn)移能力,提高患者的生存力。我們將對其中一些重要的蛋白質(zhì)進行大量臨床樣本的驗證,期待能推出精準的檢測試劑盒,有助于醫(yī)生評估癌癥的轉(zhuǎn)移風險!

但看似簡單的檢測分析過程背后卻充滿了挑戰(zhàn),要想將這些與疾病發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的蛋白質(zhì)從海量的蛋白質(zhì)中篩選出來,定量的準確度和分析速度的快慢至關(guān)重要。

建立分析新方法

酶解是蛋白質(zhì)組樣品預處理中不可或缺的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)在自由溶液中的酶解方法通常需要消耗十幾個小時;不僅嚴重制約分析速度,而且離線的操作會影響定量結(jié)果的準確度。張麗華團隊提出了揚長避短的解決之道??固定化酶;通過提高單位面積上酶的濃度,既能加快蛋白質(zhì)的酶解,又能降低酶的自降解幾率。

固定化技術(shù)必須既讓酶“死心塌地”,又不能讓蛋白質(zhì)“戀戀不舍”。為此,過去10年間,張麗華帶領(lǐng)的團隊沒少在固載材料上花心思。“球形的、顆粒的、整體的……各種各樣的固載材料和修飾方式都進行了優(yōu)化和選擇。”她介紹道,從十幾小時縮短到幾秒,就像魔術(shù)師對酶施了魔力一樣。這項技術(shù)通用性極強,不僅提高了蛋白質(zhì)樣品預處理的速度,還解決了國內(nèi)外眾多研究蛋白質(zhì)的同行的“痛點”??實現(xiàn)與分離鑒定系統(tǒng)的在線聯(lián)用,顯著提高了蛋白質(zhì)組樣品的酶解效率和分析通量。

此外,她帶領(lǐng)的團隊還取得了一批成果:研制出了新型蛋白質(zhì)印跡材料、固定化金屬親和色譜材料等,將鑒定靈敏度提高了2~3個數(shù)量級;建立了基于質(zhì)量虧損的準等重標記技術(shù),以及集成化定量分析平臺,將蛋白質(zhì)組相對定量的偏差由40%~50%縮小為10%以內(nèi),提高了定量的準確度、精確度和通量。

恩師的引領(lǐng)

如今,張麗華談起蛋白質(zhì)來頭頭是道,誰又能想到她其實并沒有生命科學的相關(guān)教育背景。張麗華讀博士期間主攻環(huán)境小分子,是在導師張玉奎院士的建議下轉(zhuǎn)向潛力巨大的生物分析領(lǐng)域的!白鳛橐环N生物大分子,蛋白質(zhì)的分離分析更具有挑戰(zhàn)性。”她說。

從兒時對科學懵懂的夢想,到真正走上科研的道路,張麗華遇到的每一位導師都將嚴謹?shù)膽B(tài)度和創(chuàng)新的精神傳授給她。在張麗華讀博士期間,由于她所在的團隊重新組建,在急需用人的情況下,導師張玉奎義無反顧地把她送到了國外,在德國DAAD資助下開展博士生聯(lián)合培養(yǎng)研究,并隨后讓她繼續(xù)在日本從事博士后研究。

導師的胸懷,對學生的無私奉獻,讓張麗華深深感動;貒,在對學生的培養(yǎng)過程中,她也希望能夠秉承恩師的這種精神,給學生創(chuàng)造更好的機會,讓他們具有更好的發(fā)展空間。

中國科學院大連化學物理研究所、德國國家環(huán)境健康研究中心生態(tài)化學所、日本德島大學藥學院……一路走來,有恩師們的指引和幫助,有團隊成員和學生們的辛勤工作,有研究所創(chuàng)造的優(yōu)異的科研環(huán)境,張麗華坦言自己是幸運的,只希望能在這條路上走得更扎實、更久更遠。

“現(xiàn)在我最大的業(yè)余愛好就是陪兒子。”張麗華笑稱。她會在下班后盡早回家,陪兒子閱讀和游戲。她希望在兼顧事業(yè)的同時,也能陪伴孩子一同成長。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/chuzhong/879695.html

相關(guān)閱讀:激發(fā)初中生生物學習興趣的對策