【大学频道】突破技术瓶颈，听北大陈鹏教授亲述活细胞环境的蛋白质化学操控

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占细胞体内含量最多的生物大分子——蛋白质，几乎参加所有的生理活动，对细胞的命运起着决定性的作用。在活细胞体内原位进行对蛋白质功能和彼此之间互相作用的研究是很常见的，因此，化学家们发展了生物正交反应（Bioorthogonal Reaction），实现活细胞上对生物大分子的调控和标记。那如何将正交的反应特异引入到目标生物分子呢？陈鹏教授的课题组系统地发展了适用于活细胞环境的蛋白质化学技术平台，获得了光交联、特异标记、化学脱笼等一系列“在体”研究蛋白质结构与功能的化学生物学工具。

2019年5月8日，北京大学化学与分子工程学院陈鹏课题组与王初课题组合作发展了一种在活体细胞或动物内瞬时激活蛋白质的普适性新技术，相关成果以Time-resolved protein activation by proximal decaging in living systems为题在Nature杂志上以长文形式发表。

2019年3月8日，应中国科学技术大学化学与材料科学学院邀请，北京大学前沿交叉学科研究院陈鹏教授，在中国科大郭永怀系列讲座中做了题为“活细胞上的化学”学术报告。 陈鹏教授在报告中提到：

化学生物学又是什么呢？化学？生物？材料？

化学生物学又能给社会带来什么贡献呢？

图中一边是生物学家研究机理和生物如何发生，但缺少调控和干预的工具；而另一边是化学家从有机出发，处于分子层面；陈鹏教授从漫画引入了报告的主题——化学构建生命，两者相互融合。

生命中的化学和人类生命息息相关，对重要生命科学问题的化学本质的阐释，基于化学思想或手段的原创工具的发展，除了天然的就存在的反应，化学已经深入融合或者介入到生命体系中，例如：抗生素（人体中本没有，是人类从植物或者真菌里面获得或提取的，有组织的、系统的摄入到人体当中）。

怎么在活细胞上反应等内容，促进生物化学学科的发展以及为各大生物化学实验室课题组奠基了理论基础。下面跟随陈鹏教授一起通过“活细胞上的化学”报告视频来了解在复杂的生命体系中原位研究蛋白质功能具有的重要科学意义。

图 | 陈鹏教授

题   目：活细胞上的化学

报告人：陈鹏

单   位：北京大学

时   间：2019年3月8日

地   点：中国科学技术大学

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报告摘要

细胞是生物体的基本结构和功能单元，在生命活动中扮演着关键角色。蛋白质是细胞内含量最多的一类生物分子，他们的结构、活性、运动以及与其他生物分子的动态相互作用，是执行各种细胞功能的物质基础。如何对这些蛋白质机器在其所处的天然环境-活细胞内进行原位标记与调控，是极具挑战性的一项科学难题。报告人的课题组系统地发展了使用于活细胞环境的蛋白质化学技术平台，获得了光交联、特异标记、化学脱笼等一系列“在体”研究蛋白质结构与功能的化学生物学工具。利用这一活细胞“化学工具箱”，他们与生物学家展开合作，原位研究了若干关键蛋白质机器在活体环境下的工作机制。上述工作拓展了利用化学方法研究蛋白质及其他生物分子的新途径，极大地丰富了人们理解蛋白质功能的技术手段。

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个人简介

陈鹏，北京大学化学与分子工程学院教授、博士生导师，北京大学前沿交叉学科研究院副院长，北大-清华生命科学联合中心高级研究员。2002年本科毕业于北京大学化学与分子工程学院，2007年获得美国芝加哥大学化学博士学位，并随后在Scripps研究所从事博士后工作，2009年7月回国。集中发展了“活细胞化学工具箱”，实现了活体环境下的蛋白质特异标记、交联与操控，并开展了相应的生物学研究。2012年度国家杰出青年基金获得者，2015年成为基金委创新研究群体学术带头人，曾获国际生物无机化学会早期职业奖（SBIC Award, 2017），陈嘉庚青年科学奖（2016）、教育部青年科学奖（2016）等荣誉。

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