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分子营养与遗传学课题组

  • 发布于 2016-10-01
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分子营养与遗传学课题组成立于2014年,课题组主要研究微量金属元素代谢的分子机制及金属离子代谢紊乱与神经退行性疾病的关系。

微量金属元素锌、铁、铜等在生物体中发挥着重要的作用,是人体正常生长发育的必需矿质元素。它们不仅是多种酶的辅因子,还可以催化自由基的产生,参与学习记忆的形成。神经退行性疾病包括阿尔兹海默症(AD),帕金森症(PD),亨廷顿舞蹈症(HD)等。这些疾病的发生伴随金属离子的代谢异常,但其中的因果关系至今不明。我们利用果蝇动物疾病模型,通过分子生物学、遗传学、免疫组织化学、行为学、认知学等实验手段试图回答微量金属离子稳态代谢的机制及其在神经退行性疾病或其它疾病发生、发展中的作用,为开拓新的疾病预防与治疗方法提供理论依据。

我们已经研究发现锌、铜可以与Aβ、Tau 蛋白相互作用,通过遗传干预其关键转运蛋白的表达可显著影响AD果蝇的寿命、嗅觉记忆、爬行能力以及果蝇脑神经退变的进程等,这为进一步揭示金属离子代谢稳态与AD的关系提供了可靠依据。

本课题组目前承担了国家自然科学基金项目(2016-2019),科教融合专项基金项目(2015-2017)和校部与研究所合作项目(2015-2017)。

研究方向

  1. 以果蝇为模型研究微量金属元素稳态代谢的分子机制。
  2. ‚金属离子代谢紊乱与人类神经退行性疾病的关系。

课题组负责人:郎明林

课题组成员:许莹硕 江珊玲 杨继华

代表性研究成果(近5年发表文章):

  1. Peng Z, Dittmer NT, Lang M, Brummett LM, Braun CL, Davis LC, Kanost MR, Gorman MJ.   Multicopper oxidase-1 orthologs from diverse insect species have ascorbate oxidase activity, Insect Biochem Mol Biol, 2015, 59:58-71.
  2. Cui F, Li MX, Chang HJ, Mao Y, Zhang HY, Lu LX, Yan SG, Lang ML, Liu L, Qiao CL. Carboxylesterase- mediated insecticide resistance: Quantitative increase induces broader metabolic resistance than qualitative change. Pestic Biochem Physiol, 2015, 121:88-96.
  3. Huang Y, Wu Z, Cao Y, Lang M, Lu B, Zhou B. Zinc binding directly regulates tau toxicity independent of tau hyperphosphorylation, Cell Rep, 2014,8(3):831-42.
  4. Lang ML*, Fan QW, Wang L, Zheng YJ, Xiao GR, Wang XX, Wand W, Zhong Y, Zhou B.     Inhibition of human high affinity copper importer Ctr1 orthologus in the nervous system ameliorates Aβ42-induced Alzheimer’s disease-like symptoms in Drosophila. Neurobiol Aging, 2013, 34(11):2604-12.
  5. Lang ML, Caroline LB, Kanost MR, Gorman MJ. Multicopper oxidase-1 is a ferroxidase essential for iron homeostasis in Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci U S A, 2012, 109(33):13337-42.
  6. Lang ML*, Wang L, Fan QW, Xiao GR,Wang XX, Zhong Yand and Zhou B*. Genetic inhibition of solute-linked carrier 39 family transporter 1 ameliorates Aβ pathology in a Drosophila model of Alzheimer's disease. PloS Genetics, 2012, 8(4):e1002683.
  7. Lang ML, Kanost MR, Gorman MJ. Multicopper oxidase-3 is a laccase associated with the peritrophic matrix of Anopheles gambiae. PloS , 2012, 7(3): e33985.
  8. Lang ML*, Hao MY, Fan QW, Wang W, Mo SJ, Zhao WC, Zhou J. Functional characterization of BjCET3 and BjCET4, two new cation-efflux transporters from Brassica juncea L. J Exp Bot, 2011, 62(13):4467-4480.