中國僑界杰出人物(提名獎)——王俊峰

2018年09月01日16:56  來源:中國僑聯

王俊峰,中國科學技術大學雙聘教授,中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員、博士生導師、中心副主任。自歸國以來,承擔了我國重大科技基礎設施——穩態強磁場實驗裝置的建設任務,主要研究方向為依托國家強磁場大科學實驗裝置,發展高場磁共振與成像技術,開展與重大疾病相關的膜蛋白的結構與功能研究,已在Nature,Science, Nature Structural and Molecular Biology, Nature Comm, ACS nano等雜志發表文章40余篇。入選國家“萬人計劃”領軍人才,獲得國務院政府特殊津貼支持,獲安徽省青年科技獎以及中國科學院杰出科技成就獎。所在的強磁場海歸人才團隊受到央視新聞聯播、焦點訪談、人民日報等媒體專題報道,先后入選2017年度留學人員50人榜、2017年全球華僑華人新聞人物、中國青年五四獎章集體和安徽五一勞動獎狀。

強磁場實驗裝置建設及新型生物物理檢測技術發展

高場核磁共振平台搭建。國家穩態強磁場實驗裝置是國家十一五啟動的國家重大科技基礎設施,王俊峰2009年8月作為中科院“百人計劃”引進海外杰出人才到中科院強磁場科學中心工作,擔任強磁場科學中心副主任及磁共振生命科學部主任。申請人先后負責承擔了穩態強磁場大科學裝置超導磁體SM3核磁共振系統,以及我國自主研制的水冷磁體25T固體核磁共振系統的建設任務。其中生物核磁共振平台已於2011年投入運行,是當時國內磁場強度最高的大型生物核磁共振研究平台﹔2016年建成的25T固體核磁共振系統是目前國際上場強最高的核磁共振研究平台,可以開展材料科學包括生物材料在內的結構分析與合成機制研究。結合強磁場科學中心磁共振譜學和成像的技術優勢,申請人還負責搭建了一個分子,細胞,模式動物的跨尺度的綜合研究平台,為國內外用戶開展磁場生物學效應研究以及重大疾病和新藥研發提供了重要實驗平台。穩態強磁場實驗裝置於2017年9月順利通過國家驗收,專家評價穩態強磁場實驗裝置的實驗條件已達到國際領先水平。

新型生物物理檢測技術研發。強磁場科學中心的多學科交叉研究氛圍,為發展適用於生物復雜體系的新型檢測技術提供了多種機遇。依托強磁場大科學試驗裝置,王俊峰團隊積極開展多學科交叉合作研究,在發展生物物理新型檢測技術方面取得了一系列突破,主要包括:1)應用自主研發的液體STM設備,首次實現了對生物分子纖維自組裝和去組裝動態過程的高分辨率實時觀測(Nanoscale,2016,通訊作者)﹔2)研發了一類適用於In-cell NMR與磁共振微成像的新型19F“智能”探針(ACS nano,通訊作者,2015)﹔ 3)與杜江峰院士合作,在國際上首次獲得了單個蛋白質的電子自旋共振波譜(Science,2015),這一成果在國際同領域引起了很大反響,得到美國化學會、德國馬普所等廣泛的新聞報道。Science雜志將該成果選為研究亮點並配發專文報道,稱其“實現了一個崇高的目標”,“是通往活體細胞中單蛋白分子實時成像的重要裡程碑”,並入選2015年度“中國科學十大進展”與 2015年度“中國高等學校十大科技進展”。

膜蛋白結構功能及蛋白-磷脂特異性識別機制研究

在膜蛋白結構及配體受體的相互作用等研究領域,液體核磁共振技術具有獨特的優勢,不僅能夠解析蛋白質分子的三維結構,而且可以在近生理條件下研究配體與受體相互作用的動力學性質及蛋白構象變化。

蛋白與膜特異性識別及其相互作用的調控機制。王俊峰研究團隊在國內率先開展類生物膜體系nanodisc相關研究工作,建立和發展了結合液體核磁共振與nanodisc組裝技術研究蛋白與膜相互作用的新方法:1)發現了鈣離子通過調控T細胞抗原受體TCR的CD3亞基與質膜間的靜電相互作用激活T細胞活性的新機制(Nature,2013,通訊作者)該工作不僅從結構生物學的角度闡釋了TCR活化信號跨膜傳導和放大的分子機制,填補了T細胞信號跨膜傳導研究的空缺,完善了T細胞受體的磷酸化模型,更重要的是豐富了生物體內鈣離子的生理功能。傳統的觀點認為鈣離子的第二信使作用主要是通過結合鈣調蛋白實現的,該項工作首次提出了鈣離子可以通過調控生物膜與膜蛋白質之間的相互作用發揮生理功能。Nature Asian對該工作做了專題評論,並獲得Faculty of 1000的三項“very good”推薦﹔2) 闡釋內質網內鈣離子信號傳導過程中STIM蛋白構象變化的分子機理(Nature Communication, 2015,通訊作者)﹔3)開發了一種用藍光調控,可在細胞質與質膜之間穿梭的光遺傳學工具—OptoPB,在納米數量級成功地實現了對內質網和質膜接觸位點間距的精確光控(Chemical Science,2017,通訊作者)。

流感病毒氫離子通道的結構與功能研究。王俊峰長期從事與流感病毒相關的結構生物學與藥物學基礎研究工作,在國際上第一個成功的解析了M2蛋白的跨膜區結構,並深入研究了金剛烷的抗病毒機理以及藥物與膜的相互作用。金剛烷是國際上第一個臨床使用的抗流感藥物,其治療機理是通過抑制A型流感病毒上的氫離子通道蛋白M2起作用。2009年申請人又完成了B型流感氫離子通道蛋白BM2的結構解析工作(PDB 2KIX),該工作以article形式發表在Nature Structural and Molecular Biology雜志上(2009,第一作者),同期雜志上刊登了美國國家強磁場實驗室核磁共振部主任Dr. Tim Cross的題為Flu BM2 Structure and Function的介紹文章 (News and Views), 指出申請人的工作是“第一個完整的質子通道蛋白的結構 (the first full-length proton channel to be structurally characterized)”。此外,申請人還發現了PISA 輪(PISA Wheel)現象,並在此基礎上發展出快速確定膜蛋白結構的方法,該技術是固體核磁共振技術的一項重大突破,在國際上引起很大反響。發表在Protein Science及Journal of Magnetic Resonance等領域專業期刊上的相關工作被他引500余次,並被21本教科書與專著介紹。

成纖維細胞生長因子FGF21及FGFR受體相互作用機制。王俊峰帶領他的研究團隊近期完成的一項重要工作,成纖維細胞生長因子FGF21相關的結構生物學和生物制藥研究。FGF21具有潛在的治療II型糖尿病效果,能夠有效降低胰島素抵抗。應用核磁共振技術王俊峰團隊解析了FGF21的溶液結構,闡明FGF21 與FGFR1c及輔因子β-klotho 的相互作用模式,基於獲得的溶液結構成功設計了一種FGF21 突變體,其蛋白穩定性和降血糖生物活性均顯著好於野生型蛋白,有望成為治療二型糖尿病的新型藥物。該成果已申請國際國內專利,並於近期完成成果轉化。

人才引進及強磁場海歸高層次生命科學人才團隊的建立

作為磁共振生命科學部主任,王俊峰同志還承擔了強磁場科學中心磁共振生命科學部的組建工作,先后從哈佛大學醫學院引進劉青鬆、劉靜、王文超、張欣、張鈉、林文楚、任濤7位優秀青年科學家,幫助建立了5個獨立課題組。在短短兩三年時間裡,核磁共振部從無到有,發展成為由8個課題組和3位海外特聘研究員組成的具有國際先進科研水平的研究單元。這支由哈佛大學集體引進的海歸人才團隊依托穩態強磁場實驗裝置的一流研究條件,開展多學科交叉研究,在蛋白質結構生物學,磁生物學,藥物學等領域取得了一系列突破性進展,得到了學術界和新聞媒體的廣泛關注。強磁場海歸人才團隊被稱為“哈佛八劍客”,受到央視新聞聯播,焦點訪談,人民日報等媒體專題報道,先后入選2017年度留學人員50人榜、2017年全球華僑華人新聞人物,2018年入選中國青年五四獎章集體和安徽五一勞動獎狀。

來源:安徽僑之聲

(責編:邱王紫藤、劉奇)