生命科学学院 生命科学学院

课题组简介：

分子营养与遗传学课题组2014年成立，2019年入选中国科学院生物互作卓越创新中心，课题组主要研究微量金属元素体内维持稳态的分子机制及其失衡与蛋白修饰、细胞自噬、生物互作以及神经退变发生的关系。

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。自噬是一种进化上保守的降解过程，用于降解功能失调的蛋白质、损坏的细胞器和入侵的病原体。神经退行性疾病包括阿尔茨海默症（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、蛋白修饰异常和自噬功能障碍，但其中的因果关系至今不明。我们利用果蝇、小鼠动物疾病模型，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。

主要研究方向：

1. 微量金属元素稳态机制与神经退行性疾病
2. 器官衰老与神经退变
3. 微量金属元素与生物互作

课题组负责人简介：

郎明林，男，现任中国生物物理协会生物微量元素分会常务理事，先后承担了中国科学院 B类先导科技专项培育项目，国家转基因专项，国家自然科学基金项目，北京市自然科学基金项目，中央高校基本科研业务费专项自然科学与工程类重点项目，生物互作卓越创新中心项目，河北省百名优秀创新人才计划，河北省自然科学基金和重点基础研究专项，清华大学生物膜与膜生物国家重点实验室开放课题等研究项目，在PNAS、Plos Genet、Cell Death Dis、Am J Hematol、Cell Rep、J Exp Bot等国内外有影响的期刊上发表论文50余篇，主编英文专著1部，授权国家发明专利10项，已培养研究生17名。

课题组成员：

博士生：Muhammad Zubair Mehboob，常雪娇，Hafza Wajeeha Ejaz，李汉霞，Ullah Inam，邵文靖

硕士生：许莹硕，江珊玲，邓彩萍，彭宇、许德润，马岚，Subhanullah Khan，马雨蝶，曾阳丹，夏雨欣，高嘉睿

代表性研究成果：

1. Mehboob MZ, Lang ML*. Structure, function, and pathology of protein O-glucosyltransferases. Cell Death Dis, 2021, 12(1): 71.
2. Peng Y, Chang XJ, Lang ML*. Iron homeostasis disorder and Alzheimer's disease. Int J Mol Sci, 2021, 22(22):12442.
3. Ejaz HW, Wang W, Lang ML*. Copper toxicity links to pathogenesis of Alzheimer's disease and therapeutics approaches. Int J Mol Sci, 2020, 21(20):7660.
4. Chen, Meng, Zeng, Liu, Luo, Xiangguang, Mehboob, Muhammad Zubair, Ao, Tegenbaiyin, Lang ML*. Identification and functional characterization of a novel selenocysteine methyltransferase from Brassica juncea J Exp Bot, 2019, 70(21): 6401-6416.
5. Xu YS, Liu L, Lang ML. Zinc transporters in Alzheimer's disease. Mol Brain, 2019, 12(1):106.
6. Gao X, Wang YX, Lang ML, Yuan L, Reece AS, Wang W. Contribution of genetic Polymorphisms and haplotypes in DRD2, BDNF, and opioid receptors to heroin dependence and endophenotypes among the Han Chinese. OMICS, 2017, 21(7):404-412.
7. Lang ML*, Gorman MJ and Kanost MR. The active role of multicopper oxidase-1 in iron metabolism in Drosophila: a ferroxidase and/or an ascorbate oxidase?  Am J Hematol, 2016,91 (3), E209-E209

代表性研究图片：

Fig. 1 Modifying dZIP1 levels markedly influences the brain Ab42 fibril deposition and lifespan in a Drosophila AD model

Fig. 2 Proteins O-glucosylation performed by protein O-glucosyltransferases and its role in human diseases

Fig. 3 Iron dyshomeostasis involved in developing Alzheimer’s disease