PDF《薛松1990.9~1994.7 内蒙古师范大学化学系化学专业,学士》

2 姓名薛松 性别女出生年月 1972.

1.22 出生地 内蒙古 婚姻状况 已婚 政治面貌 群众 国籍中国 从事专业 结构生物学 现工作单位及职位 佛罗里达州立大学分子物理研究所 人事关系所在单位 学习及工作经历: (从大学开始填,内容包括时间、单位、学位、所学专业、从事专业、专业技 术职务情况,时间段要连续,准确到月份) 1990.9~1994.7 内蒙古师范大学化学系化学专业,学士 1994.8~1996.8 就职于内蒙古广播电视大学,教师 1996.9~1999.6 大连化物所有机化学专业,硕士 1999.7~2000.8 大连化物所,从事有机合成的工作 2000.9~2003.8 大连化物所生物化工专业,博士 2004.7~2006.12 佛罗里达州立大学分子物理研究所,博士后 2007.1~2009.12 佛罗里达州立大学分子物理研究所,固定的 research scientist 如内容较多,本栏目填不下时,可另纸接续(下同) .

3 主要学术成就、科技成果及创新点: tRNA 在蛋白质合成过程中起着极其重要的作用. 在所有的生物体内, tRNA 首先以前体形式转录,然后必需经过一系列的加工后才能成为有功能的 tRNA 分子. tRNA 剪接内切酶是参与 tRNA 前体加工的三种主要的核酸内切酶之一, 其功能是参与 tRNA 内含子剪接的加工.这种酶不同于其他两种酶,不是金属 酶,活性中心不需要 Zn2+ 或Mg2+ 的参与;

而是一个由不同催化亚基上的关键氨 基酸残基构成的组合式活性中心.成功的应用 X 射线晶体衍射的手段解析了 tRNA 剪接内切酶和 tRNA 复合物的三维结构.这一研究成果发表在

2006 年《science》上.在这一结构中包含了剪切前和剪切后的两种状态,为我们认识 其反应机理和研究酶和 RNA 的相互作用提供了更为详实的基础. 第一次报导了 这一剪切反应的 SN1 反应机制, 同时揭示了以氨基酸残基 arginine 与另一个类 似的残基和碱基共同形成的三明治的催化中心也许在 RNA 的剪切反应中具有 广谱意义. 通过这一复合物的结构阐明了剪接内切酶在从 RNA 中切除内含子的 过程中准确识别剪切位点和剪切的机制.进一步在接受美国心脏协会的资助, 开展了这一反应的过渡态晶体结构的研究并取得了突破性的进展.通过研究相 同的剪接内切酶在不同的生物体中的结构及与 RNA 的相互作用, 为研究生物进 化提供更多的分子水平的依据.这一研究受到美国国家自然基金的大力支持. H/ACA 复合物是一类从古细菌到人类高度保守的假尿嘧啶合成酶,主要催 化核糖体 RNA 特定位点上的尿嘧啶转化为假尿嘧啶. 假尿嘧啶是最普遍的 RNA 修饰形式.假尿嘧啶也被称为鸟嘌呤、腺嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶以外的第五种 碱基.H/ACA 复合物也是目前发现最复杂的假尿嘧啶合成酶,由四个蛋白质 Cbf5/dyskerin,Nop10,Gar1 和L7ae, 还有一条决定修饰特异性的 H/ACA 向导RNA 组成. 该酶独特之处在于向导 RNA 的功能: 向导 RNA 通过和底物 RNA 被催化的尿嘧啶两边的碱基序列互补配对来选择特定的修饰位点. 利用 X 射线晶体衍射技术解析了 H/ACA 除L7 以外的复合物的三维结构, 这一工作大大增进了对这类合成酶组织形式和工作原理的认识.晶体结构表明 向导 RNA 和L7ae 与Nop10-Cbf5 表面的相互作用导致底物 RNA 正好进入活 性中心.另外晶体结构显示 Gar1 蛋白不直接结合 RNA.该工作显著提高了对 H/ACA 复合物对底物 RNA 催化结构的理解, 是一项对 RNA 修饰领域十分重要 的贡献.催化假尿嘧啶形成的 H/ACA RNA 蛋白质复合物的空间结构,为dyskerin 突变致病机理提供了一些启发,基因分析已经证明该复合物中的 dyskerin 蛋白质突变可以引起一种罕见的 先天性角化不良 (dyskeratosis congenita) 遗传病,为近一步研究 H/ACA RNP 复合物在催化假尿嘧啶形成、

4 核糖体 RNA 剪切和端粒酶功能中的作用提供了基础. 这一研究成果公布在

2007 年《Nature Structural &

Molecular Biolog》上,这一研究项目受到美国健 康研究所的资助. 一类称为 Box C/D RNA 的非编码 RNA 可以引导一个蛋白质(纤维蛋白)在 底物 RNA 上面找到目标,然后将其甲基化修饰.Box C/D RNA 含有一段向导 序列,这段序列通过和底物的碱基序列互补配对而实现特异性底物选择.Box C/D RNA 除了和纤维蛋白,还有另外三个辅助蛋白质 Nop

56、Nop58 和L7ae 形成的分子机器来完成底物特异识别和修饰. 应用 X 射线晶体衍射的手段解 析Box C/D RNA 复合体的三维空间结构. 从Box C/D RNA 发现到现在超过

30 年的时间,复合物的结构还未得到解析.目前我们已经成功的解析了一个部分 复合体的晶体结构,对该复合体中各组分之间的相互作用已经有了一些了解. 结构显示在 Nop56/58 中有一段高度保守的氨基酸片断,其功能是打开 RNA 螺 旋结构为底物 RNA 的到来做结构的准备. 长期以来人们试图用各种途径来探索 高度保守的氨基酸片断的功能,终于由这一复合物的三维结构得以解决.

5 主要论著目录: (1.论文作者、题目、期刊名称、年份、卷期、页;

2.著作:著者、书名、出 版社、年份) Publication: 1. Michelle Mitchell, Song Xue, Rachel Erdman, Lennart Randau, Dieter Soll and Hong Li. Crystal structure and assembly of the functional Nanoarchaeum equitans tRNA splicing endonuclease, Nucleic Acids Research (accepted) (2009) 2. Kate Calvin, Song Xue, Charles Ellis, Michelle H. Mitchell, and Hong Li, Probing the Catalytic Triad of an Archaeal RNA Splicing Endonuclease, Biochemistry 47(51):13659-65 (2008). 3. Bo Liang*, Song Xue*, Rebecca M Terns, Michael P Terns &

Hong Li. Substrate RNA Positioning in the Archaeal H/ACA Ribonucleoprotein Complex. Nature Structural &

Molecular Biolog, 14:

1189 -

1195 (2007). (*These authors contributed equally to this work) 4. Min Donghong, Song Xue, Hong Li, Yang Wei, In-line Conformation Plays a Modest Role in an Enzyme-catalyzed RNA Cleavage: a Free Energy Simulation Study. Nucleic Acids Research, 35(12): 4001-4006 (2007). 5. Song Xue, Kate Calvin, Hong Li, RNA Recognition and Cleavage by an RNA Splicing Endonuclease, Science, 312(5775):

906 C

910 (2006). 6. Kate Calvin, Michelle D. Hall, Fangmin Xu, Song Xue and Hong Li, Structural Characterization of the Catalytic Subunit of a Novel RNA Splicing Endonuclease, Journal of Molecular Biology,

353 (5): 952-960 (2005). 7. Song Xue, Haitao Zhang, Wei Zhang, Quan Yuan, Study on Bioactivity of Extracts from Marine Sponges in Chinese Sea, Journal of Experiment........