劉曉紅 博士 研究員

中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會會員

中國科學(xué)院生物物理所，中科院核酸生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，王江云研究組

研究方向：化學(xué)生物學(xué)/生物無機(jī)化學(xué)

1995.9-1999.7天津師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院理學(xué)學(xué)士

1999.9-2002.7 天津師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 物理化學(xué)專業(yè) 理學(xué)碩士

2002.9-2005.7清華大學(xué)化學(xué)系有機(jī)化學(xué)專業(yè)理學(xué)博士

2005.8-2008.4 　 日本帝京科學(xué)大學(xué)生物技術(shù)研究中心博士后

2008.5-2014.12中國科學(xué)院生物物理研究所，助理研究員，副研究員

2015.1-至今 中國科學(xué)院生物物理研究所研究員

（2014年12月獲中國科學(xué)院生物物理研究所“青年研究員計(jì)劃”支持）

2013年 獲中國科學(xué)院盧嘉錫青年人才獎(jiǎng)

從事生物無機(jī)化學(xué)/化學(xué)生物學(xué)方面的研究，即通過擴(kuò)展基因密碼手段在目標(biāo)蛋白中編碼具有特殊功能的非天然氨基酸，進(jìn)而從結(jié)構(gòu)和功能上模擬生物界中含多個(gè)金屬中心的蛋白酶，比如PSII、細(xì)胞色素c氧化酶和漆酶等；在研究模型酶還原氧氣機(jī)理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)更好的催化氧氣還原為水的模型酶；最終實(shí)現(xiàn)氧氣的活化，電子的傳遞等功能并進(jìn)而開發(fā)其在生物能源方面的應(yīng)用。作為項(xiàng)目/課題負(fù)責(zé)人先后承擔(dān)了教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金、國家自然科學(xué)基金青年及面上項(xiàng)目等。

一．利用非天然氨基酸的定點(diǎn)插入, 首次實(shí)現(xiàn)了用18 kD 的肌紅蛋白模擬呼吸鏈中重要膜蛋白復(fù)合物細(xì)胞色素c氧化酶，該工作通過對肌紅蛋白修飾來改進(jìn)蛋白酶的電子轉(zhuǎn)移動力學(xué)和底物特異性。此工作首次提供了細(xì)胞色素c氧化酶中保守翻譯后修飾Tyr-His 功能的直接證據(jù)，是蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要進(jìn)展，并有望在生物能學(xué)中獲得重要應(yīng)用。

二．通過基因密碼子擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了在活細(xì)胞中編碼螯合金屬能力更強(qiáng)的非天然氨基酸3-吡唑基酪氨酸，為研究生物大分子中的光致電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，及利用生物元件實(shí)現(xiàn)高效可控的光致電荷分離提供了有力的工具。

三．通過擴(kuò)展基因密碼子，實(shí)現(xiàn)了具有金屬結(jié)合能力的非天然氨基酸8-羥基喹啉丙氨酸在活細(xì)胞中的編碼。在熒光蛋白的發(fā)色團(tuán)中心編碼該非天然氨基酸，首次發(fā)現(xiàn)在活性中心插入HqALa的熒光蛋白的最大發(fā)射波長均紅移30 nm左右，蛋白的最大發(fā)射波長紅移至680 nm，為迄今為止具有最紅發(fā)射波長的綠色熒光蛋白的類似蛋白，這些蛋白突變體將能作為體內(nèi)成像研究的標(biāo)記物，增加探測的靈敏度，進(jìn)而進(jìn)行深層組織成像或者作為熒光能量共振轉(zhuǎn)移傳感器；在大腸桿菌細(xì)胞中編碼該非天然氨基酸可作為鋅離子選擇性傳感器；該研究為設(shè)計(jì)蛋白傳感器提供了新的策略和手段，為金屬蛋白的理性設(shè)計(jì)方面提供了有力的研究工具。

四．利用基因密碼子擴(kuò)展技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在活細(xì)胞中編碼一系列鹵代酪氨酸，在熒光蛋白質(zhì)中實(shí)現(xiàn)了分子中的光致電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，基于光致電子轉(zhuǎn)移原理發(fā)展了對pH及Mn（III）敏感的熒光傳感器。

X.H. Liu, L Jiang1, J Li, L Wang, Y Yu, Q Zhou, X Lv, W Gong, Y Lu, JY Wang. Significant Expansion of Fluorescent Protein Sensing Ability through the Genetic Incorporation of Superior Photo-Induced Electron-Transfer Quenchers

X.H. Liu, J.S. Li C. Hu, Q. Zhou, W. Zhang, M.R. Hu, J.Z. Zhou, J.Y. Wang. Significant Expansion of the Fluorescent Protein Chromophore through the Genetic Incorporation of a Metal-chelating Unnatural Amino Acid

X.H. Liu, J.S. Li1, J.S. Dong, C. Hu, W.M. Gong, and J.Y. Wang.Genetic Incorporation of a Metal Chelating Amino Acid as a Probe for Protein Electron Transfer

X.H. Liu, Y. Yu1, C. Hu, W. Zhang, Y. Lu, and J.Y. Wang. Significant Increase of Oxidase Activity through the Genetic Incorporation of a Tyrosine-Histidine Cross-Link in a Myoglobin Model of Heme-Copper Oxidase

X.H.Liu, T. Yamaguchi, M, Saneyoshi et al. Telomerase inhibition by 3’-Azido-2’,3’-dideoxynucleoside 5’-triphosphates inhibit telomerase activity in vitro, and the corresponding nucleosides cause telomere shortening in human HL60 cells

Y. Yu, Q. Zhou, L. Wang, X.H. Liu, W. Zhang, M.R. Hu, J.S. Dong, J.S. Li, X.X.Lv, H.L.Ouyang, H. Li, F.Gao, W.M. Gong, Y. Lu and J.Y. Wang. Significant Improvement of Oxidase Activity through the Genetic Incorporation of a Redox-active Unnatural Amino Acid