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张影
博士生导师、副研究员

个人简介:

 2018年中山大学“百人计划” 引进青年学术骨干,深圳市海外高层次 “孔雀计划”引进人才。张影博士曾任职于欧洲最大生物医学研究所英国国家名片——弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)博士后研究员、英国国家医学研究所(National Institute of Medical Research)博士后研究员、牛津大学结构基因组联盟(SGC Oxford)研究助理。英国诺丁汉大学应用生物分子技术理学硕士并获得一等荣誉学位,博士毕业于英国专业排名第一的伦敦大学癌症研究所(全额奖学金)。师从多位英国皇家科学院院士,包括克里克研究所副所长 Steve Gamblin院士,皇家科学院副主席John Skehel爵士,解析多个重要蛋白质分子结构,发表多篇高影响力SCI论文,其中以第一作者在Science, Nature Communication, Structure等国际著名期刊发表论文,总影响因子超过130,目前主持包括国家自然科学青年基金,广东省自然科学基金面上项目,深圳市科创委面上项目等多项基金。

 

张影课题组主要从事与疾病机理相关的蛋白质结构研究。主要方向为癌症表观遗传学、脑胶质瘤中GPCR信号传导机制和药物靶点研究,擅长以结构生物学为方法结合生理生化分析解析高分辨率癌症靶向蛋白结构,通过结构解释其基础生物学机理和致癌机制,以及基于高分辨率结构的精准药物开发。目前课题涉及但不限于以下方向:1,染色质调控的分子机理;2,表观遗传蛋白复合体与RNA的相互作用;3,脑胶质瘤中的重要GPCR靶向蛋白的分子机理;4,新冠病毒稳定抗原制备和抗体检测技术开发。

 

教育背景:

2009.09-2013.12  伦敦大学-癌症研究所  博士学位(全额奖学金)

2007.09-2008.09  英国诺丁汉大学  应用生物分子技术   理学硕士( Distinction)

2003.09-2007.06  华中农业大学    生物学理科基地班   理学学士

 

研究工作经历:

2018.10-至今     中山大学 附属第七医院 副研究员

2015.04-2018.09  弗朗西斯·克里克研究所 英国伦敦  博士后研究员

2013.10-2015.04  英国国家医学研究所  英国伦敦  博士后研究员

2008.09-2009.09   英国牛津大学 结构基因组联盟  助理研究员 

 

研究成果:

 

在儿童脑瘤中有一类致死率几乎达到100%的类型:即扩散性内在桥脑胶质瘤(DIPG,Diffuse Intrinsic Pontine Glioma)。世界卫生组织(WHO)根据肿瘤的恶性程度对肿瘤进行了分级,DIPG就是最恶性的第四级。DIPG恶化速度快,加上其生长部位在脑干的桥脑附近,手术切除几乎不可能,患者通常在诊断后一年内就会死亡。研究人员在约80%的DIPG患者中发现他们染色体的组蛋白H3.3的第27位氨基酸从赖氨酸Lysine(K)突变为甲硫氨酸Methionine(M)-H3K27M突变,这也是首次在人类肿瘤中发现由组蛋白序列变异而造成细胞癌化。而该位点H3K27是著名的多梳抑制蛋白复合体(PRC2, Polycomb Repressive Complex 2)的作用位点,PRC2是一个甲基转移酶复合体,其中的EZH2蛋白是PRC2的酶活性单元,PRC2通常会将H3K27位点加三个甲基,起到抑制基因表达的作用。张影博士通过解析人源蛋白复合体PRC2 (Polycomb Repressive Complex 2)的高分辨率分子结构,结合其结构信息以及生化实验,验证解释了PRC2的分子激活机制,突破性的解释验证了重要组蛋白致癌突变H3K27M的致癌原理,并找到并指出了该领域中耐热酵母PRC2结构模型中错误的致癌原理结论以及出错的原因,相关成果以共同第一作者发表在Science和Nature Communication。后续共结晶和解析了小分子药物与PRC2复合体,该小分子药物已经进入临床二期试验。

 

研究方向:

 

人类基因组计划早在2003年已有多国科学团队联合完成,但是这个当时轰动一时的成功并没有带来大众预期的生物医学大突破,获得一整套作为遗传物质的DNA的序列并没有打开生命奥秘的大门。尽管我们揭秘的DNA序列,但是却不知道具体的基因功能和调控。只是掌握基因组的序列难以帮我们理解生命体运作的原理。在人体里存在大概200种不同类型的细胞,而这些不同类型的细胞都是从同一套基因组发育而来,这套基因组里只有1.5%左右的DNA编码了所有的近30000个基因,不同类型的细胞有着不同的基因表达的图谱,即使是同一个细胞,选择性的基因表达图谱也会在不同的发育阶段或者因为受到外界的刺激而改变。那么这一套系统到底是如何运作的呢?基因的功能主要是通过翻译成蛋白质来实现的,那么蛋白质是如何作用从而控制基因的表达呢?这些重要的蛋白质又都有哪些?这些过程与疾病的发生又有什么关联?这些问题的答案不仅仅会回答许多基础生命科学难题,也会对众多疾病的原理有更深层次的认知。事实上,随着近十多年来测序技术上的迅速发展,越来越多的全基因组测序得以完成,特别是与疾病相关的基因组,尤其是癌症基因组。从近十年人类癌症基因组序列中最让人惊讶的发现之一就是:此前并没有预料到的,以染色质调控(chromatin regulation)和表观遗传学(epigenetics)为中心的细胞活动与癌症的发生存在着紧密的联系。

         

而在控制基因表达这个研究方向上,有两个最重要而且作用相互对立的基因家族Trithorax Group(TrxG) 和Polycomb Group(PcG), 这两个基因家族最早是在果蝇的发育研究中被发现会通过调控基因的表达从而影响发育,TrxG主要是激活保持基因的表达,而PcG主要是抑制基因表达。后来的研究发现TrxG基因编码的蛋白按功能主要有两类,一是组蛋白修饰(H3K4位点甲基化,MLL蛋白家族),二是染色质重构(chromatin remodeling,BAF蛋白复合体); 而PcG基因编码的蛋白主要是修饰组蛋白特定位点,具体为PRC1蛋白复合体泛素化组蛋白H2A的K119位点, PRC2甲基化组蛋白H3的K27位点 。PRC1/2, MLL和BAF四个大蛋白复合体中,PRC1/2和MLL是典型的表观遗传蛋白复合体,BAF则是一个包括15个亚基,分子量达到1.4MDa的大型染色质重构复合体。

   

张影实验室的主要研究方向就是通过以冷冻电镜为主的结构生物学方法解析这些控制基因表达的大蛋白复合体的高分辨率结构,从而最终掌握基因表达从抑制到激活转换过程中的分子机制,以及相应的致癌突变的致病分子机理。

 

 

 

发表论文:

 

Ying Zhang*, Neil Justin*, Jon R Wilson, Steven J Gamblin. Comment on “Structural basis of histone H3K27 trimethylation by an active polycomb repressive complex 2”. Science (2016) 354, 1543. *共同第一作者(影响因子: 41.058)

 

Neil Justin*, Ying Zhang*, Ctaldo Tarricone*, Stephoen R Martin, Shuyang Chen, Elizabeth Underwood, Valeria De Marco, Lesley F Haire, Philip A Walker, Danny Reinberg, Jon R Wilson, Steven J Gamblin. Structural basis of oncogenic histone H3K27M inhibition of human polycomb repressive complex 2. Nature Communication. (2016) 7:11316 doi: 10.1038/ncomms11316. *共同第一作者(影响因子: 12.353)

 

Ying Zhang, Anshumali Mittal,  James Reid, Stephanie Reich, Steven J Gamblin, Jon R Wilson. Evolving Catalytic Properties of the MLL Family SET Domain. Structure. (2015);23:1921–1933. (影响因子: 5.618)

 

Anshumali Mittal, Fruzsina Hobor, Ying Zhang, Stephen R.Martin, Steven J. Gamblin, Andres Ramos, Jon R. Wilson. The structure of the RbBP5 b-propeller domain reveals a surface with potential nucleic acid binding sites. Nucl. Acids Res. (2018) doi:10.1093/narlgky199 (影响因子: 10.163)

 

Rishi G Vaswani, Victor S Gehling., Les A Dakin, Andrew S Cook, Chirstopher G Nasveschuk , Martin DuplessisIyer, Emmanuel Normant, Steven F Bellon, Brian K Albrecht, Patrick Trojer, Jim Audia et al.

Ying Zhang, Neil Justin, Shuyang Chen, Jon R Wilson, Steven J Gamblin.

Identification of (R)-N-((4-methoxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-3-yl)methyl)-2-methyl-1-(1-(1-(2,2,2-trifluoroethyl)piperidin-4-yl)ethyl)-1h-indole-3-carboxamide (cpi-1205), a potent and selective inhibitor of histone methyltransferase EZH2, suitable for phase i clinical trials for B-cell lymphomas. J. Med. Chem. (2016) 59:9928–9941. (影响因子: 6.259)

 

Ashley C Pike, Shivasankari Gomathinayagam, Paolo Swuec, Matteo Berti, Ying Zhang, Christina Schnecke, Francesca Marino, Frank von Delft, Ludovic Renault, Alessandro Costa, Opher Gileadi, Alessandro Vindigni. Human RECQ1 helicase-driven DNA unwinding, annealing, and branch migration: insights from DNA complex structures

Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112 (2015), pp. 4286-4291 (影响因子: 9.661)

 

Sebastien G Vachieri, Xiaoli Xiong, Patrick J Collins, Philip A Walker, Stephoen R Martin, Lesley F Haire, Ying Zhang, John W McCauley, Steven J Gamblin, John J Skehel. Receptor binding by H10 influenza viruses. Nature. (2014) 511:475–477. (影响因子: 41.577)

 

Bojana Lucic, Ying Zhang, Opher Gileadi, Alessandro Vindigni et al., A prominent β-hairpin structure in the winged-helix domain of RECQ1 is required for DNA unwinding and oligomer formation. Nucl. Acids Res. (2011) 39 (5):1703-1717. (影响因子: 10.163)

 

个人邮箱:

Zhangy856@mail.sysu.edu.cn

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