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      0.1秒,給蛋白質拍張“高清照”--生命科學領域中的平臺搭建(TMC)

      來源:光學平臺 發布時間:2017/3/4 9:32:32 瀏覽量:
       

      研究員在用光鑷技術探究蛋白質。陳龍攝 

        剝開雞蛋,你就看見了蛋白質??稍鯓幽芸辞逅鼈兊姆肿咏Y構?怎樣弄清數以萬計的蛋白質如何工作?這關乎人類對生命本質的認識,也是 quan 球 生命科學家目前面臨的最重大課題之一。 

        在上海張江,一座guo 際 yi 流的蛋白質科學研究平臺正初具規模。日前,在中科院“公眾科學日”活動中,記者走進了這個正在籌建中的 guo 家 級大科學設施,一探其中的 jian 端 設備與先進技術。 

        解析從幾小時縮短到2分半鐘 

        世界 zhu 名 結構生物學家、清華大學教授施一公曾說,對于結構生物學,拿到蛋白質結構僅僅是起點。而能拿到一個蛋白質結構,往往要耗費一個研究組約一年時間。 

        “這是因為所有工作都 bi 須 由人工完成?!敝锌圃荷虾I圃荷c細胞研究所研究員雷鳴告訴記者,蛋白質研究至今還處于“手工作坊”階段,而他則希望讓這一領域盡快進入“工業時代”——科學家下單要某個蛋白質結構,智能工廠會很快將數據送到書桌前。 

        20116月以“千人計劃”引進回國,雷鳴出任國家蛋白質科學中心·上海的主任時,就開始將這一設想付諸實施。如今,這個解析蛋白質的“智能工廠”已在蛋白質科學研究(上海)設施初具雛形—— 

        一套由中心自行設計、quan 球 wei 一 的基因克隆自動化設備初露鋒芒,yi 天 可完成960個基因的克隆,而傳統人工操作 yi 天 每人 zui 多 完成十幾個;蛋白質復制、提純,乃至結晶,都由機器人完成;在上海光源的蛋白質研究專用線站上,在新研發的自動化軟件幫助下,為蛋白質分子拍一張照只需 0.1 miao,獲得一套數據最快僅需36秒,而解析結構只用短短2分半鐘…… 

        “光鑷”輕輕拉開蛋白質分子 

        在可預見的未來,精細到原子的蛋白質結構,將源源不斷地公諸于世,生命科學研究也將進入一個新生代。作為與蛋白質上海設施配套的國家蛋白質科學中心·上海,已準備好了蛋白質研究的 yi 流 科研平臺—— 

        黃超蘭是中心特地從海外引進的 gao 端 人才,她為中心帶起了一支世界 yi 流 水準的質譜分析團隊,而這一技術幾乎在任何生命科研中都不可或缺。美國哈佛大學醫學院終身教授周界文加盟該中心不久,就解析出了丙肝病毒中的重要蛋白,為丙肝 zhi 療 開辟新方向。中心已與 ding 級 動物設施合作,建立果蠅、小鼠等實驗動物平臺,從細胞、組織層面開展更深入的蛋白質研究。 

        在光鑷實驗室,記者看到中心科研人員 du 家 研發的一套系統,它把蛋白質的兩頭套進直徑2微米的微球中,用激光為“鑷子”,將蛋白質輕輕拉開,由此察看蛋白質如何折疊。 

        雷鳴說,他希望在這片占地45畝的科技園區里,未來不僅誕生出一批 yin 領 世界蛋白質研究的科研成果和科學家,還能衍生出一系列蛋白質相關的高技術產業。 

        相關鏈接 

        國家蛋白質科學中心·上海(籌)是我國在生命科學領域的 di 一 個綜合性重大科技基礎設施。200811月,該項目列入國家高技術產業發展項目計劃,201012月動工建設。該項目總投資7億元,項目總建筑面積3.3萬平方米,由中科院上海生命科學研究院承擔建設任務,并依托上海設施同步籌建國家蛋白質科學中心·上海。

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