课题组介绍
淀粉样蛋白纤维是一类纤维状的蛋白质聚集体，与老年痴呆症、渐冻症等多种疾病相关。淀粉样蛋白纤维的结构研究对于揭示导致疾病的生物大分子之间的相互作用至关重要，促进对相关疾病的理解。生物固体核磁共振能揭示淀粉样蛋白纤维原子级分辨率结构信息，研究不同温度和环境下的蛋白质动态行为，结合冷冻电镜和分子动力学模拟等方法能更迅速获得淀粉样蛋白纤维结构，为理解其在疾病中的作用提供多维度视角。
1、研究方向一：细胞程序性坏死通路中的淀粉样纤维结构研究
在细胞程序性坏死通路中，RIPK1、RIPK3和ZBP1等关键信号蛋白通过其RHIM结构域自组装或异源组装形成“功能性”淀粉样纤维支架，实现信号的放大传递，促进细胞程序性坏死。生物固态核磁共振（ssNMR）可揭示纤维的局部构象、动态特性及多态性，结合冷冻电镜（cryo-EM）可获得近原子分辨率的三维结构信息，原子力显微镜（AFM）用于纤维形态鉴定。整合这些手段研究能全面了解RHIM淀粉样纤维结构，有助于揭示RHIM淀粉样纤维在程序性坏死、炎症感染等通路中的分子机制，为靶向干预提供关键结构基础。
2、研究方向二：TDP43淀粉样纤维抑制剂和TDP43液液相分离调控机制研究
TDP43(TAR DNA 结合蛋白43)C端区域的淀粉样纤维化是肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶变性(FTLD)等神经退行性疾病的关键病理特征。开发更有效的TDP43淀粉样纤维抑制剂，研究调控TDP43液液相分离的机制是ALS和FTLD等神经退行性疾病的重要研究方向。结合生物核磁共振波谱学和电镜观察等技术，可以全面解析TDP43的结构和动力学，为开发新型小分子抑制剂和治疗策略提供更全面的信息。
3、研究方向三：牙釉蛋白调控生物矿化机制
牙釉蛋白是牙釉质发育过程中主要的细胞外基质蛋白，约占总蛋白质量的90%，牙釉蛋白在牙釉质生物矿化中扮演着多重角色，其调控机制涉及结构自组装、与矿物相的相互作用以及与其他蛋白质的协同作用。深入研究牙釉蛋白的调控机制，不仅有助于我们理解牙釉质的形成过程，而且为开发新型釉质修复材料和方法提供了理论基础。
课题组成员
Leader：陆珺霞
教师：吴夏莲
博士生：张月
研二：赵俊卓 陈欣琳 楚倪晰 黄梦军
研一：邢欣 吴帅 桂香 李建朋
代表性论文
1. J Liu, XL Wu, J Zhang; et al. The structure of mouse RIPK1 RHIM-containing domain as a homo-amyloid and in RIPK1/RIPK3 complex. Nature Communications, 2024, 15(1):6975.
2. YQ Yang; XY Wang; XL Wu; et al; Computation-driven rational design of self-assembled short peptides for catalytic hydrogen production. Journal of the American Chemical Society, 2024, 146(19): 13488–13498.
3. J Liu, XL Wu, YT Zeng, et al. Solid-state NMR studies of amyloids. Structure, 2023, 31(3):230-243.
4. J Liu, XL Wu , YT Zeng, et al. Solid-state NMR studies of Amyloids [J]. Structure, 2023, 31(3): 230–243.
5. JY Lin, M Sun, J Zhang, et al. Solid‐State Nuclear Magnetic Resonance (SSNMR) Characterization of Osteoblasts From Mesenchymal Stromal Cell Differentiation to Osteoblast Mineralization [J]. JBMR Plus, 2022, 6(10).
6. YT Zeng, LL Bi, XF Zhuo, et al. Different intermolecular interactions drive nonpathogenic liquid–liquid phase separation and potentially pathogenic fibril formation by TDP-43 [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2022, 23(23): 15227.
7. J Zhang, Y Bai, J Wang, et al. Calcium interactions in amelogenin-derived peptide assembly [J]. Frontiers in Physiology, 2022,
8. XQ Dong, JY Lin, PF Wang, et al. Solid-State NMR Studies of the Succinate-Acetate Permease from Citrobacter Koseri in Liposomes and Native Nanodiscs [J]. Life, 2021, 11(9): 908.
9. XL Wu, H Hu, XQ Dong, et al. The amyloid structure of mouse RIPK3 (receptor interacting protein kinase 3) in cell necroptosis. Nature Communications, 2021, 12(1):1627.
10. XL Wu, YY Ma, K Zhao, et al. The structure of a minimum amyloid fibril core formed by necroptosis-mediating RHIM of human RIPK3. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2021, 118(14).
11. H Hu, XL Wu, GX Wu, et al. RIP3-mediated necroptosis is regulated by inter-filament assembly of RIP homotypic interaction motif. Cell Death and Differentiation, 2021, 28(1):251-266.
12. XF Zhuo, J Wang, J Zhang, et al. Solid-State NMR Reveals the Structural Transformation of the TDP-43 Amyloidogenic Region upon Fibrillation [J]. Journal of the American Chemical Society, 2020, 142(7): 3412–3421.
13. J Zhang, J Wang, CW Ma, et al. Hydroxyapatite Formation Coexists with Amyloid-like Self-Assembly of Human Amelogenin [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21(8): 2946.
14. CW Ma, J Zhang, XQ Dong, et al. Amyloid structure of High-order assembly of Leucine-rich amelogenin revealed by solid-state NMR [J]. Journal of Structural Biology, 2019, 206(1): 29–35.
