蛋白质工程和植物基因工程国家重点实验室

    蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室于1987年开始筹建，1990年通过国家验收，开始正式运行并向国内外开放。2001年评估结束后实验室领导换届，由北京大学校长许智宏院士担任新一届学术委员会主任，朱玉贤教授为实验室主任。实验室现有各类科研人员46人，大多数为中青年学者。其中院士1人，“长江计划”特聘教授4人，教授16人，副教授8人（其中高级工程师2人），讲师17人（其中工程师5人），另有技术及管理人员5人。我室王忆平教授主持的国家973项目“碳代谢与固氮及氮代谢的基因调控网络、高效固氮与光合偶联作用研究”项目已在2005年获得科技部的连续资助。此外，我室科研人员还主持国家863重点项目2个，朱玉贤、瞿礼嘉、赵进东、李毅、顾红雅、罗静初、顾军等都作为973子课题负责人参加了各自领域前沿研究。获得国家自然科学基金委重点项目3项，面上项目超过20项，到校科研经费每年在2000万元左右。共在国内外SCI刊物上发表科研论文173篇（实验室为第一作者和通讯作者单位）。
    2005年，本重点实验室不少课题组发表了在学术界有重要影响的科研论文。我们筛选出一个显性突变体iamt1-D，其表型是由IAMT1基因上调引起的叶片上卷。IAMT1编码一个吲哚乙酸（IAA）羧甲基转移酶，在体外可以将IAA转变成IAA甲酯，表明IAA的甲基化在调节植物的发育和植物生长素的动态平衡上起重要作用。该研究组发现，外源施加的IAA甲酯其抑制主根和下胚轴的伸长的活性比IAA更强，表明植物可以通过甲基化来有效地调节IAA活性。进一步的研究发现，拟南芥中IAMT1基因的时空表达模式受叶片发育的调控，改变IAMT1的这种表达模式或是表达量会产生严重的叶片卷曲表型。本研究证明，叶子的平展涉及植物生长素活性的合理空间分布（The Plant Cell）。对钙离子在异型胞分化中的作用进行了深入研究，发现调控异型胞分化的主开关基因产物HetR是一个DNA结合蛋白，HetR与DNA的结合是异型胞分化的前提，异型胞分化抑制物PatS能抑制HetR与DNA的结合。因此，我们认为HetR与PatS的相互作用是调控异型胞格式形成的关键（PNAS）。还克隆了蓝藻的钙结合蛋白基因，并对其表达调控进行了详细分析。利用obelin蛋白对蓝藻细胞内钙离子浓度进行了测试和实时分析，证明钙离子对蓝藻异型胞分化有关键调节作用（PNAS封面论文）。用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理拟南芥植株所引起的根表皮细胞分化模式改变现象的分析结果。该工作表明，组蛋白乙酰化的改变能直接改变决定根表皮细胞分化模式的基因表达。据此我们提出组蛋白乙酰化是诱导根表皮细胞分化模式形成的位置信息的重要介导组分。这一工作对人们认识在生物模式形成过程中起关键作用的位置信息的作用机制提供了新的视角（PNAS）。测定了一个人类功能未知蛋白AD-004的结构。经过结构分析，酶学功能测定以及细胞生物学研究，确定该蛋白属于并定义了腺苷酸激酶的一个新家族，该家族是第一类被发现定位于细胞核内的腺苷酸激酶（PNAS）。
    我们的研究证实，碳代谢总体调控蛋白CRP对绝大部分σ54依赖型启动子的抑制作用，而不同的碳源对克氏肺炎杆菌的固氮能力有很大影响。对fesM基因的研究发现FesM是一个含铁硫中心的膜蛋白，对光合环式电子传递有重要作用。解析了植物呼肠孤病毒水稻矮缩病毒外壳蛋白的晶体结构，并对胰岛素分子A链小环及A-B链间的－S－S－在肽链折叠及重组方面的作用以及C肽可能的分子内分子伴侣作用进行了理论性的探索。对我国水稻重要病原水稻矮缩病毒进行了系统深入的研究,建立了该病毒的基因组数据库，首次实现了该病毒在宿主体内的组装。
    生物信息学中心作为国内第一个生物信息中心及欧洲分子生物学网络组织EMBNet中国节点，持续建设、更新国内最大的生物信息资源网站，为国内外生命科学工作者提供生物信息数据库及软件工具服务。中心从早期以服务为主转型为目前服务与科研并重，2005年在基因表达、转录调控、植物基因组进化、代谢通路预测等方面发表了多篇重要论文，构建了拟南芥转录因子、分泌蛋白等数据库，开发了WebLab、BioLand、GBA、KOBAS等生物信息分析平台。对长城两侧的六种植物的居群遗传分化进行了分析，发现两侧的植物亚居群发生了显著的遗传分化，证明了长城在一定程度上阻断了两侧植物的基因流，或因其两侧的环境的微小差异造成了植物居群的变异。实验室主要包括4个研究方向20个课题组：

1、生物大分子与生物药物研究（按姓氏笔画排列）
细胞生长分裂调控研究组
组长：孔道春
成员：张丽君，鲍艳原，孙东梅，胡家志，徐涵

蛋白质组学研究组
组长：纪建国
成员：刁葳菲，晏彦，蒲海，吴晶，邹晓 ，谢晓磊，刘芃，王青松，何思志，杨伟，贺金堂，刘亚孰

结构生物学组
组长：苏晓东
成员：李兰芬，梁宇和，张晓嫣，高熔，Erik Brostromer，李丹，余雅梅，米伟，马令龙, 雷剑，周艳峰, 李桂澜，刘翔宇，王开拓，刘晓艳，王娟，南洁，傅天民，刘跃华，刘祥，王晓君

蛋白质结构与功能关系研究组
组长：昌增益
成员：马静，唐艳，葛熙，张萌，石小东，Anasha Ezemaduka，秦焱，张雪峰，刘冲，焦旺旺，于春燕

RNA与蛋白质功能研究组
组长：郑晓峰
成员：罗明（兼）、赵艳梅、陈强、戴雪瑜、连敏、孟赓、周翔、于泉

疾病功能基因研究组
组长：顾军
成员：王锋，刘峰，吴苏，傅璟，何俊云，杨自强，徐丽娟，孙治国

结核病研究组
组长：蔡宏
成员：李敏，雷娟，宋文强，余大海

2、植物分子生物学研究
植物代谢调控及生物药物组
组长：安成才
成员：高音，黄萍，何善平，车南颖，黄渡海，杨扬，张旭，张起涛，孔双雷，黄国维，付力文，李艳东，任娇

棉纤维发育与拟南芥功能基因研究组
组长：朱玉贤
成员：靳翔，韩佩，逄宇，陈方圆，巩威，李晴，梅文倩，王柏臣，李鸿彬

植物器官形成组
组长：许智宏，白书农
成员：王东辉，李峰，肖哲，陈锐，陈文倩，李林宸，解增言，邹枨，张晔，刘毳，谭四军，陈美琴，顾海涛

植物逆境及赤霉素信号转导组
组长：范六民
成员：邓兴旺（学术顾问，兼职），冯晓燕，王宇，张帅，陈浩东，付兴

脂肪酸及衍生物研究组
组长：秦咏梅
成员：刘一鸣，施永辉，徐瑜，贺贤臣，扈春阳

植物激素信号转导研究组
组长：郭红卫
成员：安丰英，李红姜，郭晓瑞，邢秋晨

拟南芥与水稻功能基因研究组
组长：瞿礼嘉
成员：秦跟基，张立，陈延辉，蔺志强，高兆锋，刘敬婧，张艳霞，朱丹萌，任燕飞，欧斌，魏桐，邢书凡，晋向前，尹康权，苗靳，王玮，侯仙慧，吴柘

3、植物与微生物相互作用研究
微生物基因调控及功能基因研究组
组长：王忆平
成员：田哲贤、李凤梅，文津，李峰，刘歆，张辰，李燕，尤从慧，张远涛，牛旭辉，南北焱，肖琰，严海芹，霍毅欣，毛贤军

植物与病原相互作用研究组
组长：李毅
成员：魏春红, 任波，段明瑞，刘利芳，卢璐，普颖颖，王春政，钱丹，张晓明，周锋，高峰，毛鹏，吉栩，蒋琳, 杜云龙，周蓬，刘慧君

蓝藻基因组及功能基因组研究组
组长：赵进东
成员：董春霞，侯巧明，陈瑞，张妍，张蔚，赵驰，程书，张颖，赵娇，杨国华，史运明，苑晓琳，赵卫星，邓国平，胡滨，刘贤伟，唐振庭，叶子

4、生物信息与基因进化
基因进化研究组
组长：顾红雅
成员：洪龙，魏军明，梁西卉，何飞，李欣，李继刚，张云飞，曹光宇，王哲，吴仁鸿，尹平，李林川，郭勇，张湘波，马志强，康菊清，李瑞熙，朱丹灵，于彩虹

生物信息学研究I组
组长：罗静初
成员：陈新，官山，朱其慧，高歌，孔雷，吴建民，郭安源，李哲，赵树起

生物信息学研究II组
组长：魏丽萍
成员：曲红，唐汶，蔡涛，叶志强，张勇，季序我，孙颖，张武学，毛希增，赵敏，李川昀