基本信息
陈德亮  男  硕导  生命科学学院
电子邮件: dlchen@ucas.ac.cn
通信地址: 北京市玉泉路19号甲
邮政编码: 100049
部门/实验室:生命科学学院

研究领域

生物物理、生物化学及结构生物学 

研究内容:

Rhodopsin是七次螺旋跨膜蛋白超家族的主要成员,在太古菌界(如:Bacteriorhodopsin、Halorhodopsin)、细菌界(如:Proteorhodopsin、Xanthorodopsin)以及高等真核界(如:Rhodopsin、Channelrhodopsin)中广泛分布。参与离子传递、信号转导以及能量转换等重要生命活动。 

光驱动离子跨膜传递的Microbial Rhodopsin是其中的一个重要亚家族。它们借助特异性结合的视黄醛分子吸收可见光的能量,经历一系列中间体的结构变化(光循环)过程,从而将亲水性的离子(如:Na+、H+、Cl-)跨跃细胞膜屏障进行传递,最终形成跨膜的离子梯度势能。部分古菌与海洋细菌,乃至真核生物可利用此势能,驱动细胞膜上的三磷酸腺苷酶合成生命活动所必需的ATP,与高等植物的光合作用并列成为生命体直接利用光能的两大主要方式。


生命体对光能的利用的机理一直是国际生物物理基础研究的热点,Microbial Rhodopsin作为模型蛋白,对该领域的研究起到重要的引领和推动作用。另一方面,Microbial Rhodopsin一直受到生物新材料、光能转化等应用研究领域的关注,作为“明星”分子,开拓了全新的光遗传学研究方向。

 
我们长期的研究目标:

通过对Microbial Rhodopsin的结构与功能的研究,阐明光能驱动离子跨膜传递的机制;对蛋白结构进行设计,结合定向进化策略从而改造出具有全新功能与性状的光操控蛋白。

主要研究技术:

运用晶体衍射、顺磁共振、电子显微镜、原子力显微镜等结构生物学技术研究该家族蛋白的空间结构以及构象变化。

运用超快时间分辨光谱、多波长吸收光谱、微电流分析等谱学方法研究膜蛋白传递离子的动力学过程。







招生信息

欢迎化学、生物、物理等理工科专业的学生报考。

欢迎对本研究领域感兴趣的大学本科学生申请毕业设计。

招生专业
071011-生物物理学
071010-生物化学与分子生物学
招生方向
视紫红质的结构与功能,光驱动金属离子跨膜转运的机理,膜蛋白生物电能与生物传感器的应用

教育背景

1998-09--2003-06   中国科学院生物物理研究所   硕博连读研究生
1993-09--1997-06   厦门大学   本科生
出国学习工作
2003-2008  
美国加州大学Irvine分校,生理生物物理系,Postgraduate Researcher 

2008-2009  
美国加州大学Irvine分校,生理生物物理系,Assistant Specialist
学位
中科院生物物理研究所 -- 博士

教授课程

纳米生物学
细胞的物理生物学
高等生物物理学
蛋白质晶体学讨论课
蛋白质晶体学
文献阅读课

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 中科院研究生院生命科学学院优秀课程奖, , 研究所(学校), 2011

出版信息

   
发表论文
(1) Coexistence of light-driven Na+ and H+ transport in a microbial rhodopsin from Nonlabens dokdonensis, Journal of Photochemistry and Photobiology B, 2017, 通讯作者
(2) Oxidovanadium(IV) sulfate-induced glucose uptake in HepG2 cells through IR/Akt pathway and hydroxyl radicals, J Inorg Biochem, 2015, 第 2 作者
(3) 3D proton transfer augments bio-photocurrent generation, Advanced Materials, 2015, 第 4 作者
(4) Effects of vanadium (III, IV, V)-chlorodipicolinate on glycolysis and antioxidant status in the liver of STZ-induced diabetic rats, J Inorg Biochem, 2014, 第 2 作者
(5) Effect of VIVO(dipic-Cl)(H2O)2 on Lipid Metabolism Disorders in the Liver of STZ-Induced Diabetic Rats, Journal of Diabetes Research, 2013, 通讯作者
(6) A proteorhodopsin-based biohybrid light-powering pH sensor, Physical Chemistry Chemical Physics, 2013, 通讯作者
(7) 氮氧自由基自旋探针R1 在特定空间位点上对bacteriorhodopsin 产生颜色调谐效应的机理分析, Color Tuning in bacteriorhodopsin induced by nitroxide free radical spin probe R1 at specific site, 生物物理学报, 2010, 第 1 作者
(8) 质子传递蛋白Bacteriorhodopsin颜色调谐的机理, Mechanism of color tuning in proton transporter bacteriorhodopsin, 中国科学院研究生院学报, 2010, 第 1 作者
(9) 菌紫质光循环中N态的结构变化, Structural changes in the N and N’ states of the bacteriorhodopsin photocycle,  Biophysical Journal, 2009, 第 1 作者
(10) 菌紫质O态的结构变化的顺磁共振研究, Electron paramagnetic resonance study of structural changes in the O photointermediate of bacteriorhodopsin, Journal of Molecular Biology, 2007, 第 1 作者
(11) 高碱性诱导菌紫质紫膜变性下的结构变化, Structural changes of purple membrane and bacteriorhodopsin during its denaturation, Journal of Physical Chemistry B, 2005, 第 2 作者
(12) 分子识别介导的紫膜定向组装, Oriented assembly of purple membrane on solid support mediated by molecular recognition, Journal of Physical Chemistry B, 2003, 第 1 作者

合作情况

合作实验室:

Lanyi Janos K.         University of California, Irvine
Brown Leonid           University of Guelph

项目协作单位
中国科学院生物物理研究所

指导学生

已指导学生

孟倩  02  63228  

赵宏深  02  19184  

李龙杰  02  63228  

现指导学生

季亮亮  02  19184  

马宝福  02  63228  

刘可  02  63228