冯瑞 中科院生物物理所博士论文

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冯瑞 中科院生物物理所博士论文



冯瑞中科院生物物理所博士论文主要研究方法和细胞和小鼠体内功能分子机制。冯瑞教授从事的工作是细胞和小鼠体内功能分子机制研究。该项目获得了中国科学院“优秀青年科学基金”和中国科学院“百人计划”的支持。研究课题“细胞和小鼠体内功能分子机制研究”在动物模型上取得了重要进展。该项目获得了2014年度国家自然科学二等奖和国家技术发明二等奖。该研究成果被国际同行专家视为研究方法科学水平的重要里程碑。在“百人计划”和中国科学院“百人计划”等项目支持下，目前该课题组正在开展蛋白质和小鼠中其他功能分子的基础研究工作系列研究项目。

一、课题概况

本文的主要任务是研究细胞和小鼠体内的功能分子机制，并讨论细胞和小鼠体内化学结构

和生物学过程，为今后开展深入的基础研究和疾病治疗提供理论基础。该研究课题中所涉及的工作是从大肠杆菌中分离出一种特殊的蛋白质，这种蛋白质通过调节细胞功能分子来调控生物系统结构和功能[1]。这种蛋白质具有两种不同结构特征：一种是含有一种特殊结构的蛋白质，它对细胞功能发挥着关键作用；另一种是带有一些特殊结构蛋白质。通常情况下，蛋白质组成不同，结构不同。不同的蛋白质组合能够形成复杂而独特（如功能分子之间的相互作用）的结构[2]。蛋白质由两种不同类型的分子组成：氨基酸类型中含有两种以上特定氨基酸类型[3];另一种氨基酸类型是蛋白质组分中含有两种以上特定蛋白质组成[4][5]。为了使我们更深入地了解蛋白质在生物体中功能和调控机制并为将来治疗疾病提供理论基础与指导意义

[6][7][8][9]。我们首先将蛋白质分为四个组：酶组、底物组、脂多糖与抗体组、内源性结合蛋白组(tau)[10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]。"细胞"和“小鼠"中功能分子机制研究”领域具有广阔的前景和发展潜力。"生物功能分子"研究"项目在2014年被评为国家自然科学二等奖课题[2][3][4][5][6][7].论文链接：《世界一流生物实验动物制备技术》.中国科学院大学学报[7].2014.

二、课题组成员介绍

冯瑞,1981年出生，河南南阳人，博士。2014年4月从中国科学院动物研究所生物物理与

化学生物学研究所毕业，目前任职于中科院生物所，现任动物研究所博士。在此之前，冯瑞是南开大学生命科学学院副教授，曾在美国国立卫生研究院从事博士后研究工作。冯瑞课题组成员主要研究领域为细胞与小鼠体内功能分子机制研究，在细胞和小鼠体内功能分子机制研究方面取得了突出表现。在此之前，冯瑞主要从事细胞体外功能蛋白质翻译机制研究和小鼠细胞功能分子翻译效率测量等方面研究，并取得了突出贡献。在2011年至2012年期间负责国家自然科学基金“国家重大科学发现与技术发明人才培养项目”(HNGGR2013109001)等项目的子课题研究工作。冯瑞现为美国科学院外籍院士(AJM);美国国家科学院院士(EFPs);英国皇家学会会士);香港科技大学生命科学学院院长（生物物理所院长);中国科学院生物物理所所长（国家生命科学研究院院长）等学术职务。他还担任多家学术机构顾问委员，并在多家学术期刊上发表文章60余篇；撰写学术专著1部（国际影响因子2.26分);主编著作2部（著作版权属于英国国立卫生研究院和瑞士 SBIL生物物理研究所）。获得北京市自然科学一等奖2项、二等奖3项等荣誉称号以及“青年英才计划”优秀科学基金得主等荣誉称号。

三、研究内容和研究方向

在冯瑞教授的实验室里：蛋白质由各种蛋白质组成。其功能是由蛋白质合成和降解的分子

之间的相互作用。它还是生物学的一个重要组成部分。通过调节蛋白质结构，蛋白质能够更好地被修饰、结合和活化。蛋白质也具有多种生物活性，包括调节细胞内的新陈代谢、保护基因免受损伤等。但是，目前研究蛋白质最多的是蛋白质的合成与降解。尽管蛋白质分子本身有很多功能可以在细胞内被调控和激活、从而发挥重要作用并且可以与其他物质结合并在细胞内发


挥功能但他们很少被激活或调控。因此我们对蛋白质中部分功能分子有重要研究价值。然而，长期以来一直存在两个主要问题：一是对这些分子如何被人体产生作用缺乏正确理解；二是这些分子对人体造成何种影响取决于哪些功能分子对人体造成何种影响而不是完全了解它将如何发挥作用。因此在“百人计划”资助下，我们将围绕这些方向开展系列研究工作:1)在动物模型上开展蛋白质作用机制研究与建立等工作;2)开展对关键功能分子或新功能分子作用机制的研究与建立等工作;3)发展蛋白质功能化分子设计药物制剂等技术体系;4)建立细胞生理与病理诊断体系并开展疾病模型筛选等工作;5)开展药物开发工作;6)开展细胞代谢健康维护工作等等内容。我们还将定期向学生开放“分子生物信息学实验室”等工作计划以供学生研究学习之用。

四、工作总结及评价

该工作取得的一系列成果，特别是对生物物理科学研究方法的拓展，促进了国际上生物物

理科学领域的科学水平。特别是该成果成为了国际上研究方法科学水平的重要里程碑，被国际同行专家视为科学研究方法发展中重要的里程碑。我很荣幸能有机会获得该奖项。这是我个人荣誉。感谢我可爱的导师张斌教授对我工作的大力支持和帮助。我们完成这一工作是因为我们是一个优秀青年科研工作者，我们有着年轻和朝气。同时我们还非常注重培养和提高学术团队成员、研究生、博士生导师以及合作导师在青年科研工作中起作用。因为我们都是高水平人才，所以我们之间保持着良好的关系，并且我们彼此之间有很好的沟通和交流空间。这让我们能更好地开展科研工作，同时我们会保持合作关系和相互尊重的态度。我很荣幸能与张斌教授一起工作到现在而获得他们的高度评价对我来说是一件非常有意义的事情。

五、结语

经过一年多的探索，该课题组取得了一系列重要突破，并为后续工作打下了坚实的基础。

我们团队可以将我们所掌握的多学科知识应用到今后的工作中去。同时研究方法具有很强的针对性。例如，在实验动物模型上我们研究了小鼠体内蛋白质剪切反应特征，发现在细胞分裂过程中蛋白质剪切发生了明显变化。我们所取得的研究成果可以使我们更好地理解一些疾病模型的形成原理。这种类型的模型可以在体内进行试验测试，具有很高的生物活性与良好的生物适应性[3];另外一方面我们在实验动物模型上也已经有了很大基础研究工作开展并取得了一定进展[4];目前在细胞和小鼠体内功能分子机制研究方面已积累了大量工作内容；同时还获得了国家自然科学二等奖等重要奖项。因此，我们能够实现从基本概念到应用模型的突破。这也就为后续工作奠定了坚实基础：我们将根据最新科学研究进展不断调整自己所掌握方法性能从而能够实现更高水平的科学研究质量与效率[5]。未来几年内我们将继续利用动物模型开展重要研究工作开展系列研究项目与基础试验工作，进一步拓展科学研究领域以及推动我国生物技术基础研究发展与进步做出新贡献[6]--冯瑞中国科学院生物物理所硕士论文导读[7]《动物模型基础研究》(2011年第5期).

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