昌平实验室第一季度重点科研成果概览

2023年05月30日

曹云龙团队与合作者联合揭示强ACE2亲和力和抗体逃逸导致XBB.1.5传播力增加

2023年2月3日，昌平实验室、北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）曹云龙团队联合中国科学院生物物理研究所王祥喜研究团队在《柳叶刀-感染病学》（The Lancet Infectious Diseases）杂志在线发表题为“ACE2 binding and antibody evasion in enhanced transmissibility of XBB.1.5”的研究论文。该研究分析了奥秘克戎亚型XBB.1.5的免疫逃逸能力及其快速传播的原因。

研究发现，XBB.1.5对于抗体药物和突破感染康复者血浆具有很强的逃逸能力，所造成的逃逸水平与XBB类似。几乎所有的抗体药物，包括Evusheld和Bebtelovimab，都被XBB.1.5逃逸。值得注意的是，该团队此前从接种新冠疫苗的非典康复者中筛选的SA55抗体对于XBB.1.5仍然保持高中和活性。由于Ser486Pro突变，XBB.1.5的ACE2亲和力显著高于BQ.1.1和XBB，与BA.2.75相近。上述结果表明，XBB.1.5通过Ser486Pro突变获得了更强的ACE2亲和力，同时保留了与XBB同样强的免疫逃逸能力，从而导致XBB.1.5快速传播。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1473309923000105?via%3Dihub

刘河生研究团队提出个体化大脑动态研究新方法

2023年1月18日，昌平实验室、北京大学生物医学前沿创新中心刘河生研究团队在Science Advances发表题为“Robust dynamic brain coactivation states estimated in individuals”的研究论文。本研究基于“先验-解码”的思想，提出了一种“个性化的基于网络的单帧共激活模式估计”（INSCAPE）技术。

多年来，刘河生研究团队致力于研究个体化脑功能。该团队提出的个体化脑功能区剖分关键技术，从空间上绘制了个体化的大脑图谱。而本研究所提出的个体化动态脑网络分析技术（INSCAPE），则从时间上描绘了大脑个体化的脑状态，进而补全了对于大脑功能个体化探索的关键技术。这一技术在临床上可以为个体水平的治疗方案提供更全面的指导，在空间和时间两个维度上使更精准的个性化医疗成为可能。

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq8566

郭强研究团队与合作者联合开发出荧光靶向的冷冻原位结构分析样品减薄系统

2023年1月16日，昌平实验室、北大-清华生命科学联合中心、北京大学生命科学学院郭强研究团队联合中国科学院生物物理研究所徐涛院士组和纪伟组在Nature Methods上发表了文章“Integrated multimodality microscope for accurate and efficient target-guided cryo-lamellae preparation”。研制出集成式冷冻光电融合聚焦离子束系统（cryogenic correlated light, ion and electron microscopy, cryo-CLIEM）。

这套系统将激光共聚焦显微镜集成到商业化双束电镜中，成功实现了双束电镜内冷冻三维多色荧光成像，并设计了基于冷冻电镜多样品杆的独特冷冻样品传输方案，以便捷高效地开展靶向样品减薄制备。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41592-022-01749-z

高宁研究团队与合作者揭示人源线粒体AAA+蛋白质CLPB发挥解聚酶活性的分子机制

2023年2月6日，昌平实验室、北京大学生命科学学院高宁研究团队与合作者于PLOS Biology在线发表了题为“Comprehensive structural characterization of the human AAA+ disaggregase CLPB in the apo- and substrate-bound states reveals a unique mode of action driven by oligomerization”的研究论文。

该研究利用冷冻电镜技术解析了人源CLPB在apo-和底物结合状态的结构，揭示了其在处理底物过程中的两种不同的寡聚状态。研究发现，CLPB的ANK结构域不仅负责维持CLPB独特高级组装形式，而且对去聚集酶的活性也不可或缺。该研究还通过质谱组学证明ANK直接参与多种线粒体底物的直接相互作用。这些结果揭示了CLPB作为线粒体中通用性的去聚集酶的独特生物物理性质，为以CLPB为靶点的各种线粒体相关疾病的药物研发提供了重要信息。

原文链接：

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001987

郭强研究团队使用冷冻电子断层扫描技术对弓形虫速殖子增殖过程进行成像

2023年2月25日，昌平实验室、北大-清华生命科学联合中心、北京大学生命科学学院郭强研究团队在Advanced Science发表了题为“Cryo-Electron Tomography of Toxoplasma gondii Indicates That the Conoid Fiber May Be Derived from Microtubules”的研究论文。

该研究首次将冷冻电子断层成像技术应用于探究弓形虫速殖子的增殖过程，在纳米尺度下详细描述了子代弓形虫的三维原位结构，并在结构方面提供了类锥体可能起源自微管的证据。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202206595

肖俊宇研究团队阐明免疫球蛋白IgM被特异性受体FcμR识别的分子机制

2023年3月23日，昌平实验室、北京大学生命科学学院、北大清华生命科学联合中心、蛋白质与植物基因研究国家重点实验室肖俊宇研究团队在Nature期刊在线发表了题为“Immunoglobulin M Perception by FcμR”的研究成果，揭示了FcμR识别不同形式IgM的分子机制。

该研究通过结构生物学、生物化学和细胞生物学等手段揭示了FcμR特异性感知不同形式IgM的分子机制，为深入理解IgM的生物学功能奠定了基础。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05835-w

高宁研究团队揭示血红细胞Spectrin-Actin膜骨架系统的组织规则及结构稳定性的分子基础

2023年4月11日，昌平实验室、北京大学生命科学学院高宁团队在Cell期刊在线发表了题为“Structural basis of membrane skeleton organization in red blood cells”的研究论文。

经过大量的条件优化，研究团队成功从猪血红细胞中分离出了膜脂被完全清除、在冷冻电镜条件下具有较好分散度的膜骨架网格，并对这一完整的内源膜骨架系统进行了冷冻电镜结构分析，最终获得了junctional complex的高分辨结构，揭示了junctional complex和膜骨架组装的分子细节，阐释了其组成因子在膜骨架组装和稳定性维持方面的分子机制。

原文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S00928674(23)00278-7

张泽民研究团队受邀综述肿瘤基因组学的重要成果与发展方向

2023年4月13日，昌平实验室、北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）张泽民教授受邀于Cell杂志发表了题为“Accelerating the understanding of cancer biology through the lens of genomics”的综述文章。

该文章全面总结了肿瘤基因组学的发展历程以及其对理解肿瘤驱动机制与异质性、促进个体化精准肿瘤治疗的重要贡献，并强调了目前肿瘤基因组学研究视野的转化，即从对癌细胞本身特性的关注提升到对整个肿瘤“生态系统”的研究，最后讨论了肿瘤基因组学未来在推动基础肿瘤生物学理解与临床转化应用方面潜在的发展方向。

原文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S00928674(23)00143-5