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研究方向

细胞感知外界环境的刺激并做出反应,通过一系列细胞膜受体信号转导(如RTK,adhesion receptor, TNFR等)调节细胞功能。脂质双层膜、膜蛋白及其周围皮层共同组成的生物膜系统是分隔细胞和细胞器的基本单位。越来越清楚的是,基于膜的生化反应不仅受化学修饰(如蛋白质磷酸化)的影响,还涉及一些关键的物理因素,如分子的空间分布、机械力传导、相分离、膜曲率和空间限制等。这些物理和化学因素如何在介观尺度 (纳米至微米) 协同作用以调节多种功能是生命科学的关键问题。在这个尺度上,分子之间往往会发生瞬时相互作用,或形成复合物行使特定的功能。我们通过单细胞和单分子荧光成像,信号通路体外重建,以及纳米生物技术等手段操纵和观测相关细胞膜受体通路,研究细胞信号转导的物理化学调控机制。

科学问题的解决往往伴随着新技术的突破,我们也关注和开发新型生物物理技术。我们开发了图案化支撑脂质双层膜技术(Patterned supported lipid bilayer),可以在二维界面控制受体激活的空间位置和流动状态,继而精确定量研究受体信号的传导过程;开发了多通道单分子成像技术,可以在活细胞中实时追踪多个分子的运动与反应过程。课题组将继续开发和拓展这类技术在更多生物体系上的应用,为细胞多尺度研究提供更强大的工具。

实验室的重点研究方向包括:

1)体外模拟脂质双层膜系统的开发和应用;

2)免疫和神经系统中细胞间相互识别和信号转导的分子机制;

3)细胞膜黏附受体的机械力-化学信号调控机制。


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