人物經(jīng)歷
1996年-2000年清華大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)系學(xué)士;
2000年-2004年美國普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系,博士;
2005年-2007年 美國普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)系,博士后;
2007年-至今清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師;
2017年5月7日從清華大學(xué)證實(shí),顏寧已接受美國普林斯頓大學(xué)邀請(qǐng),受聘該校分子生物學(xué)系雪莉·蒂爾曼終身講席教授的職位。
榮譽(yù)獲獎(jiǎng)
2011年8月獲國家杰出青年科學(xué)基金資助
2012年獲霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所國際青年科學(xué)家獎(jiǎng)
2012年12月獲中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)
2015年2月獲國際蛋白質(zhì)學(xué)會(huì)“青年科學(xué)家獎(jiǎng)”,表彰其在跨膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域所做出的一系列杰出工作
2015年10月獲賽克勒國際生物物理獎(jiǎng),表彰其對(duì)包括具有里程碑意義的人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1在內(nèi)的關(guān)鍵膜蛋白的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究做出突出貢獻(xiàn)
2016年6月因觀察到了蛋白質(zhì)在原子層面如何工作,并對(duì)細(xì)胞膜上嵌入蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)展開了深入研究,入選《自然》雜志評(píng)選的“中國科學(xué)之星“”(Science stars of China)
2016年12月基于“肌肉興奮-收縮偶聯(lián)的分子機(jī)理探索”項(xiàng)目入選2016年度“中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”
2017年第十八屆吳楊獎(jiǎng)。
2017年3月15日,華人盛典組委會(huì)公布顏寧獲得 2016-2017 年度 “影響世界華人大獎(jiǎng)” 提名
2017年12月15日,榮獲“影響中國”2017年度科技人物。
2018年亞洲及大洋洲生物化學(xué)家和分子生物學(xué)家聯(lián)盟卓越研究獎(jiǎng)。
2019年4月30日,當(dāng)選為美國國家科學(xué)院外籍院士。
2019年9月21日,獲2019年度求是杰出科學(xué)家獎(jiǎng)。
2019年魏茲曼女性與科學(xué)獎(jiǎng)。
2019年第十二屆中國青年科技獎(jiǎng)。
2019年北京市突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。
2019年新世紀(jì)優(yōu)秀人才等獎(jiǎng) 。
2019年“貝時(shí)璋”生物物理青年科學(xué)家獎(jiǎng)。
2019年第二十七屆“北京青年五四獎(jiǎng)?wù)隆?。
科學(xué)研究
研究領(lǐng)域
人類基因組中編碼蛋白的所有基因約有30%編碼膜蛋白(membrane proteins)。膜蛋白在一切生命過程中起著關(guān)鍵作用,具有重要的生理功能。FDA批準(zhǔn)上市的藥物中,約50%的作用靶點(diǎn)為膜蛋白。因此,對(duì)膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能的研究具有極高的生物學(xué)意義及醫(yī)藥應(yīng)用前景。
轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transport proteins)是膜蛋白的一大類,介導(dǎo)生物膜內(nèi)外的化學(xué)物質(zhì)以及信號(hào)交換。脂質(zhì)雙分子層在細(xì)胞或細(xì)胞器周圍形成了一道疏水屏障, 將其與周圍環(huán)境隔絕起來。盡管有一些小分子可以直接滲透通過膜,但是大部分的親水性化合物,如糖,氨基酸,離子,藥物等等,都需要特異的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的幫助來通過疏水屏障。因此,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在營養(yǎng)物質(zhì)攝取,代謝產(chǎn)物釋放以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等廣泛的細(xì)胞活動(dòng)中起著重要的作用。大量疾病都與膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能失常有關(guān),轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是諸如抗抑郁劑,抗酸劑等大量藥物的直接靶點(diǎn)。
研究主要集中在次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)鞍祝╯econdary active transporters)的工作機(jī)理上。交替通路模型(alternating-access model)被用來解釋轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的工作機(jī)理,在這個(gè)模型中,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白至少采取兩種構(gòu)象來進(jìn)行底物的裝載及卸載:一種向膜外開放,一種向膜內(nèi)開放。有許多結(jié)構(gòu)和生物物理學(xué)證據(jù)支持這個(gè)模型。但是,仍有兩個(gè)最有趣的基本問題沒有解決。第一,主動(dòng)運(yùn)輸?shù)哪芰颗悸?lián)機(jī)制是什么?第二,在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,是什么因素觸發(fā)了轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的構(gòu)象變化?使用基于結(jié)構(gòu)的研究手段對(duì)次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)鞍走M(jìn)行研究,以期解決轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白工作機(jī)理中的基本問題。
研究成果
2014年,顏寧率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在世界上首次解析了人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1的三維晶體結(jié)構(gòu),2015年進(jìn)一步獲得了具備更多構(gòu)象的GLUT3結(jié)合底物和抑制劑的超高分辨率結(jié)構(gòu),從而清晰揭示了葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)這一基本細(xì)胞過程的分子基礎(chǔ)。此外,她還對(duì)離子通道結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn),解析了電壓門控鈉離子通道的晶體結(jié)構(gòu),最近又利用最新冷凍電鏡技術(shù)獲得了最大鈣離子通道RyR1的高分辨率結(jié)構(gòu)。
2015年進(jìn)一步獲得了具備更多構(gòu)象的GLUT3結(jié)合底物和抑制劑的超高分辨率結(jié)構(gòu),從而清晰揭示了葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)這一基本細(xì)胞過程的分子基礎(chǔ)。
2016年9月,顏寧教授研究組與加拿大卡爾加里大學(xué)陳穗榮研究組合作在《Science》(DOI:10.1126/science.aah5324)發(fā)表研究長文,揭示了目前已知分子量最大的離子通道Ryanodine受體RyR2亞型處于關(guān)閉和開放兩種狀態(tài)的三維電鏡結(jié)構(gòu),探討了RyR2的門控機(jī)制。通過比較關(guān)閉和開放狀態(tài)的兩個(gè)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)位于穿膜區(qū)域負(fù)責(zé)通透離子的通道有明顯的變化:在開放構(gòu)象中,該通道發(fā)生擴(kuò)張,從而使得鈣離子能夠順利地從肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)部轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。通過對(duì)RyR2中每個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域的仔細(xì)比較和分析,認(rèn)為中心結(jié)構(gòu)域極有可能是引發(fā)RyR開放的關(guān)鍵,這一發(fā)現(xiàn)與之前有關(guān)RyR的功能研究結(jié)論相吻合。另外,研究組還獲得了分辨率為5.7埃的RyR1開放構(gòu)象結(jié)構(gòu),并基于結(jié)構(gòu)比對(duì),初步分析了RyR1的門控機(jī)理,有關(guān)RyR1的成果已分別發(fā)表在《Nature》(Doi:10.1038/nature14063)和《Cell Research》(Doi:10.1038/cr.2016.89)上,有關(guān)Cav1.1的論文已分別發(fā)表于《Science》(DOI: 10.1126/science.aad2395)和《Nature》(Doi:10.1038/nature19321)雜志上。上述研究與最新的這篇研究論文極大地促進(jìn)了人們對(duì)于興奮-收縮偶聯(lián)的理解。
2017年2月,顏寧教授研究組在《科學(xué)》(Science, DOI: 10.1126/science.aal4326)在線發(fā)表了題為“Structure of a eukaryotic voltage-gated sodium channel at near atomic resolution”的研究長文,在世界上首次報(bào)道了真核生物電壓門控鈉離子通道(以下簡稱“鈉通道”)的3.8 ?分辨率的冷凍電鏡結(jié)構(gòu),為理解其作用機(jī)制和相關(guān)疾病致病機(jī)理奠定了基礎(chǔ);研究組成功地獲得了性質(zhì)良好的蛋白樣品,并利用單顆粒冷凍電鏡的方法,重構(gòu)出了可以清晰分辨絕大多數(shù)側(cè)鏈的真核生物鈉離子通道(命名為NavPaS)的三維結(jié)構(gòu),他們利用電鏡技術(shù),但反其道而行之,放棄了對(duì)于大分子量蛋白的追求,而利用序列分析選取長度最短的真核鈉離子通道,成功利用重組技術(shù)獲得了表達(dá)量較高、性質(zhì)穩(wěn)定均一的美洲蟑螂的鈉通道蛋白。該結(jié)構(gòu)的解析為理解鈉通道的離子選擇性、電壓依賴的激活與失活特性、配體抑制機(jī)理提供了重要的分子基礎(chǔ),為解釋過去60多年的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提供了結(jié)構(gòu)模板,并為基于結(jié)構(gòu)的分子配體開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
代表論文
- Sun L, Zeng X, Yan C, Sun X, Gong X, Rao Y,Yan N. Crystal structure of a bacterial homologue of glucose transporters GLUT1u20134. Nature, 2012; 490:361u2013366.Yin P, Deng D, Yan C, Pan X, Xi JJ,Yan N*, Shi Y*.Specific DNA-RNA Hybrid Recognition by TAL Effectors. Cell Rep. 2012; Sep 26. Epub ahead of print (co-corresponding authors)Deng D, Yin P, Yan C, Pan X, Gong X, Qi S, Xie T, Mahfouz M, Zhu JK,Yan N*, Shi Y*. Recognition of methylated DNA by TAL effectors. Cell Res. 2012;22(10):1502-4. (co-corresponding authors)Zhang X, Ren W, DeCaen P, Yan C, Tao X, Tang L, Wang J, Hasegawa K, Kumasaka T, He J, Wang J, Clapham DE,Yan N. Crystal structure of an orthologue of the NaChBac voltage-gated sodium channel. Nature. 2012;486(7401):130-4.Tian Xie, Ruobing Ren, Yuan-yuan Zhang, Yuxuan Pang, Chuangye Yan, Xinqi Gong, Yuan He, Wenqi Li, Di Miao, Qi Hao, Haiteng Deng, Zhixin Wang, Jia-Wei Wu andNieng Yan. Molecular Mechanism for Inhibition of a Critical Component in the Arabidopsis thaliana Abscisic Acid Signal Transduction Pathways, SnRK2.6, by Protein Phosphatase ABI1. J Biol Chem. 2012; 287:794-802.Dong Deng, Chuangye Yan, Xiaojing Pan, Magdy Mahfouz, Jiawei Wang, Jian-Kang Zhu, Yigong Shi*, andNieng Yan* Structural basis for the specific recognition of DNA by TAL effectors. Science. 2012; 335(6069):720-3, Epub: 2012 Jan 5. (* indicates corresponding authors).Hao Q, Yin P, Li W, Wang L, Yan C, Lin Z, Wu JZ, Wang J, Yan SF,Yan N. The molecular basis of ABA-independent inhibition of PP2Cs by a subclass of PYL proteins.Mol Cell. 2011;42(5):662-72.Lu F, Li S, Jiang Y, Jiang J, Fan H, Lu G, Deng D, Dang S, Zhang X, Wang J,Yan N.Structure and mechanism of the uracil transporter UraA. Nature. 2011;472(7342):243-6.Dang S, Sun L, Huang Y, Lu F, Liu Y, Gong H, Wang J,Yan N. Structure of a fucose transporter in an outward-open conformation. Nature. 2010;467(7316):734-8.Yuan X, Yin P, Hao Q, Yan C, Wang J,Yan N. Single amino acid alteration between valine and isoleucine determines the distinct pyrabactin selectivity by PYL1 and PYL2. J Biol Chem. 2010; 285(37):28953-8.Hao Q, Yin P, Yan C, Yuan X, Li W, Zhang Z, Liu L, Wang J,Yan N. Functional mechanism of the abscisic acid agonist pyrabactin. J Biol Chem. 2010;285(37):28946-52.Qi S, Pang Y, Hu Q, Liu Q, Li H, Zhou Y, He T, Liang Q, Liu Y, Yuan X, Luo G, Li H, Wang J,Yan N*,Shi Y*. Crystal structure of the Caenorhabditis elegans apoptosome reveals an octameric assembly of CED-4. Cell. 2010;141(3):446-57. (co-corresponding authors)Wang Y, Huang Y, Wang J, Cheng C, Huang W, Lu P, Xu YN, Wang P,Yan N*, Shi Y*. Structure of the formate transporter FocA reveals a pentameric aquaporin-like channel. Nature. 2009;462(7272):467-72. (co-corresponding authors)Yin P, Fan H, Hao Q, Yuan X, Wu D, Pang Y, Yan C, Li W, Wang J,Yan N. Structural insights into the mechanism of abscisic acid signaling by PYL proteins. Nat Struct Mol Biol. 2009;16(12):1230-6.
Prior to 2007
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