Nature：中国科学之星颜宁

　　6月20日，Nature网站发表了一篇题为“Science stars of China”（中国科学之星）新闻特写，为我们介绍了从太空科学、生物学、海洋研究、物理学、极地探险到环境保护，对这些领域有着巨大的影响，提高了国家在科学界地位的一些顶尖的中国研究人员。

　　其中生物学领域的代表人物有世界级神经生物学家叶玉如(Nancy Ip)院士，结构生物学家颜宁（Nieng Yan）教授，基因编辑专家高彩霞（Caixia Gao）和遗传学家付巧妹(Qiaomei Fu)。

　　解开某些问题蛋白的结构生物学家

　　当还是小女孩的时候，颜宁读到16世纪的一本中国经典小说《西游记》，其中一只叫做孙悟空的猴子能够转变为其他的动物。颜宁想知道改变自己会怎样：“如果你能将自己缩小到一个分子或一个蛋白的大小，那将是一个完全不同的世界，”她回忆说。现在，作为一位权威结构生物学家，颜宁每一天都沉浸在那个世界里，研究原子水平上蛋白质的运作方式。“几乎注定了我将成为一名结构生物学家，”颜宁说。

　　颜宁在普林斯顿大学完成了研究生和博士后研究后，于2007年她30岁时在清华大学建立了自己的实验室，成为了中国最年轻的女教授之一。她专注于确定嵌入在细胞质膜中的一些蛋白质的结构，这类蛋白出了名的难以解析。

　　她的其中一个目标蛋白就是人类葡萄糖转运蛋白GLUT1——这一蛋白在向细胞供能中发挥至关重要的作用。许多实验都曾试图确定它的结构，但由于GLUT1很容易改变它的形状，给这些研究努力提出了挑战。颜宁采取一系列的方法限制了它的移动，最终在2014年设法生成了晶体并解开了它的结构。

　　加州大学洛杉矶分校生物化学家Ronald Kaback说：“50多年来人们一直试图结晶GLUT1，突然间——颜宁击中了它。”

　　颜宁的成果一直在不断地涌现，取得了一系列引人瞩目的蛋白质结构。在大多数夜晚颜宁都熬夜至凌晨两三点，跳过一些早会最大限度地将时间放在她的实验室里。颜宁还高调倡导为妇女和年轻科学家们提供更好的条件。

　　颜宁对采用诸如低温电子显微镜一类的最新技术感到兴奋，低温电子显微镜第一次使得研究人员能够在天然环境中详细地研究蛋白质而非纯化晶体。颜宁说，在中国从事研究工作的好处之一就是她永远不需要担心资金，在这里她看到了结构生物学光明的未来。“这里没有任何的限制！”颜宁说。

　　颜宁近期的重大研究成果有：

　　2015年7月，颜宁领导清华大学的研究人员利用脂质立方相结晶法和微聚焦X射线衍射法，揭示出了葡萄糖转运蛋白识别及转运配体的分子基础。研究结果发布在Nature杂志上。同月，Science杂志上还发布颜宁课题组的另一重大研究成果。清华大学的研究人员通过分析分枝杆菌Insig同系物的晶体结构，并结合一些生化实验揭示出了这些胆固醇感应蛋白监控胆固醇水平的分子机制。研究结果为进一步地了解Insig和SREBP信号通路的功能和机制提供了一个重要的框架。

　　2015年12月，颜宁课题组分离出了来自兔骨骼肌的Cav1.1复合物，并采用单颗粒冷冻电镜技术借助直接电子检测和先进的图像处理确定了它的结构。获得这一伪四聚体真核生物Cav通道与其辅助亚基的复合物的详细结构，为认识相关通道的功能和疾病机制提供了重要的框架。这一重要的研究成果发布在Science杂志上。

　　2016年5月，颜宁与中科院微生物研究所的高福院士合作，采用单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)技术获得了了分辨率为4.4埃（Å）的全长人类NPC1的结构，及NPC1与埃博拉病毒（EBOV）酶切后糖蛋白(GPcl)的复合物的低分辨率结构。由此认识了NPC1介导胆固醇转运和埃博拉病毒感染的结构机制。这一成果发布在Cell杂志上。