基本信息
刘翠敏  女  博导  中国科学院遗传与发育生物学研究所
电子邮件: cmliu@genetics.ac.cn
通信地址: 北京朝阳区北辰西路1号院2号
邮政编码: 100101

研究领域

   
光合作用复合体结构与功能研究
刘翠敏研究组主要研究植物光合作用碳反应过程中的关键酶——核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的生物合成、活性、结构与调控分子网络系统。本研究组利用生物信息学、遗传学、分子生物学和生物化学等手段探索Rubisco的生物合成途径,解析调控Rubisco活性的分子网络系统,筛选高效Rubisco从而提升植物光合用效率,为农业育种提供理论依据与技术路线。研究主要集中在以下三个方面:  (1)Rubisco结构与功能研究 利用分子信息学、分子生物学、生物化学和X射线晶体学手段,解析小麦Rubisco结构,挖掘影响Rubisco活性的重要位点与因素。 (2)Rubisco生物合成途径研究 Rubisco的生物合成是一个复杂的过程,Rubisco在分子伴侣Cpn60的辅助下完成正确折叠并在其他辅助蛋白的帮助下组装成全酶。研究Rubisco折叠组装的机制将为遗传改良Rubisco提供实践基础。本课题组利用生物化学、结构生物学等手段解析Cpn60等分子伴侣对Rubisco等底物蛋白折叠的机制。 (3)卡尔文循环中Rubisco下游蛋白(酶)活性、功能研究   植物光合作用效率的提升还存在其他限制因素,本课题组从系统学角度出发,利用多种研究手段分析光合相关蛋白(酶)对提升的植物光合效率协同效应和作用机制。

招生信息

   
招生专业
071010-生物化学与分子生物学
090102-作物遗传育种
071007-遗传学
招生方向
结构生物学
生物信息学
作物重要性状的遗传基础研究

教育背景

2002-09--2006-06   德国弗莱堡大学   博士
1999-09--2002-07   南开大学   硕士
1994-09--1998-07   内蒙古大学   学士学位

工作经历

   
工作简历
2011-05~现在, 中国科学院遗传与发育生物学研究所, 研究员
2006-07~现在, 德国马普生物化学所, 博士后

教授课程

作物分子育种

专利与奖励

   
奖励信息
(1) Rebeiz Foundation for Basic Research, 其他, 2011
专利成果
[1] 刘翠敏,安向向,张馨,张世佳,李春荣. 卡尔文循环体系的体外重构. 202311479911.2, 2023-11-08.
[2] 刘翠敏, 张世佳, 刘会丽. 一种鱼腥藻化学诱变的方法. CN: CN115960882A, 2023-04-14.
[3] 刘翠敏, 安向向, 张文娟. 4-磷酸赤藓糖的检测方法. CN202111331959.X, 2021-11-11.
[4] 刘翠敏, 刘小强, 胡丽霞. 大肠杆菌分子伴侣GroEL/ES在协助合成植物Rubisco中的应用. CN: CN110734480B, 2021-08-24.
[5] 刘翠敏, 高飞, 张慧君, 张文娟. 6-磷酸葡萄糖异构酶在调控植物淀粉含量和生物量中的应用. CN: CN112094838A, 2020-12-18.
[6] 刘翠敏, 刘小强. 一种多基因共表达成套载体及其应用. CN: CN110747216A, 2020-02-04.
[7] 高飞, 刘翠敏. TaGPI1mS543A蛋白及其编码基因和应用. CN: CN106754851A, 2017-05-31.
[8] 刘翠敏, 高飞. 测定植物核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶酶活力的方法. CN: CN105039500A, 2015-11-11.
[9] 高飞, 张文娟, 刘翠敏. TuVIPP1蛋白及其编码基因与应用. CN: CN105001317A, 2015-10-28.

出版信息


发表论文
[1] Ran Wang, Hui Song, Wenjuan Zhang, Ning Wang, Shijia Zhang, Ruiqi Shao, Cuimin Liu. Structural insight into the functions of Raf1 and Bsd2 in hexadecameric Rubisco assembly. Molecular Plant[J]. 2023, [2] Wang, Ning, Wang, Yifan, Zhao, Qian, Zhang, Xiang, Peng, Chao, Zhang, Wenjuan, Liu, Yanan, Vallon, Olivier, Schroda, Michael, Cong, Yao, Liu, Cuimin. The cryo-EM structure of the chloroplast ClpP complex. NATURE PLANTS[J]. 2021, 7(11): 1505-+, [3] Gao, Fei, Zhang, Huijun, Zhang, Wenjuan, Wang, Ning, Zhang, Shijia, Chu, Chengcai, Liu, Cuimin. Engineering of the cytosolic form of phosphoglucose isomerase into chloroplasts improves plant photosynthesis and biomass. NEW PHYTOLOGIST[J]. 2021, 231(1): 315-325, http://dx.doi.org/10.1111/nph.17368.
[4] Ping Lu, Li Guo, Zhenzhong Wang, Beibei Li, Jing Li, Yahui Li, Dan Qiu, Wenqi Shi, Lijun Yang, Ning Wang, Guanghao Guo, Jingzhong Xie, Qiuhong Wu, Yongxing Chen, Miaomiao Li, Huaizhi Zhang, Lingli Dong, Panpan Zhang, Keyu Zhu, Dazhao Yu, Yan Zhang, Karin R Deal, Naxin Huo, Cuimin Liu, MingCheng Luo, Jan Dvorak, Yong Qiang Gu, Hongjie Li, Zhiyong Liu. A rare gain of function mutation in a wheat tandem kinase confers resistance to powdery mildew. NATURE COMMUNICATIONS[J]. 2020, 11(1): 1-11, http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-14294-0.
[5] Zhao, Qian, Zhang, Xiang, Sommer, Frederik, Ta, Na, Wang, Ning, Schroda, Michael, Cong, Yao, Liu, Cuimin. Hetero-oligomeric CPN60 resembles highly symmetric group-I chaperonin structure revealed by Cryo-EM. PLANT JOURNAL[J]. 2019, 98(5): 798-812, [6] Zhao, Qian, Liu, Cuimin. Chloroplast Chaperonin: An Intricate Protein Folding Machine for Photosynthesis. FRONTIERS IN MOLECULAR BIOSCIENCES[J]. 2018, 4: https://doaj.org/article/d4576b5a05114291ad24f931fb4a9308.
[7] Liang, Zhen, Chen, Kunling, Li, Tingdong, Zhang, Yi, Wang, Yanpeng, Zhao, Qian, Liu, Jinxing, Zhang, Huawei, Liu, Cuimin, Ran, Yidong, Gao, Caixia. Efficient DNA-free genome editing of bread wheat using CRISPR/Cas9 ribonucleoprotein complexes. NATURE COMMUNICATIONS[J]. 2017, 8(1): https://doaj.org/article/7eca31ccd8a84cdba06a1486c2d46592.
[8] Gao, Fei, Chen, Bo, Jiao, Juan, Jia, Lijia, Liu, Cuimin. Two Novel Vesicle-Inducing Proteins in Plastids 1 Genes Cloned and Characterized in Triticum urartu. PLOS ONE[J]. 2017, 12(1): https://doaj.org/article/868bcfb7d74c4b7683528dc895fd221f.
[9] Li, Wei, Zhang, Fengxia, Wu, Ranran, Jia, Lijia, Li, Guosheng, Guo, Yalong, Liu, Cuimin, Wang, Guodong. A Novel N-Methyltransferase in Arabidopsis Appears to Feed a Conserved Pathway for Nicotinate Detoxification among Land Plants and Is Associated with Lignin Biosynthesis. PLANT PHYSIOLOGY[J]. 2017, 174(3): 1492-1504, http://dx.doi.org/10.1104/pp.17.00259.
[10] Xu, Yingxiu, Jin, Weihuan, Li, Na, Zhang, Wenjuan, Liu, Cuimin, Li, Chuanyou, Li, Yunhai. UBIQUITIN-SPECIFIC PROTEASE14 Interacts with ULTRAVIOLET-B INSENSITIVE4 to Regulate Endoreduplication and Cell and Organ Growth in Arabidopsis. PLANT CELL[J]. 2016, 28(5): 1200-1214, http://dx.doi.org/10.1105/tpc.16.00007.
[11] Zhang Shijia, Zhou Huan, Yu Feng, Gao Feng, He Jianhua, Liu Cuimin. Functional Partition of Cpn60α and Cpn60β Subunits in Substrate Recognition and Cooperation with Co-chaperonins. MOLECULAR PLANT[J]. 2016, 9(8): 1210-1213, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=670421522.
[12] Zhang, Shijia, Zhou, Huan, Yu, Feng, Bai, Cuicui, Zhao, Qian, He, Jianhua, Liu, Cuimin. Structural insight into the cooperation of chloroplast chaperonin subunits. BMC BIOLOGY[J]. 2016, 14: http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/25842.
[13] Zhang, Shijia, Zhou, Huan, Yu, Feng, Gao, Feng, He, Jianhua, Liu, Cuimin. Functional Partition of Cpn60 alpha and Cpn60 beta Subunits in Substrate Recognition and Cooperation with Co-chaperonins. MOLECULAR PLANT. 2016, 9(8): 1210-1213, http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/26520.
[14] Cuicui Bai, Peng Guo, Qian Zhao, Zongyang Lv, Shijia Zhang, Fei Gao, Liyan Gao, Yingchun Wang, Zhixi Tian, Jifeng Wang, Fuquan Yang, Cuimin Liu. Protomer Roles in Chloroplast Chaperonin Assembly and Function. 分子植物:英文版[J]. 2015, 8(10): 1478-1492, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=666921942.
[15] Bracher, Andreas, Hauser, Thomas, Liu, Cuimin, Hartl, F Ulrich, HayerHartl, Manajit. Structural Analysis of the Rubisco-Assembly Chaperone RbcX-II from Chlamydomonas reinhardtii. PLOS ONE[J]. 2015, 10(8): https://doaj.org/article/8018cee3ee3442d9bef399e5eec1a8e5.
[16] Guo, Peng, Jiang, Shan, Bai, Cuicui, Zhang, Wenjuan, Zhao, Qian, Liu, Cuimin. Asymmetric functional interaction between chaperonin and its plastidic cofactors. FEBS JOURNAL[J]. 2015, 282(20): 3959-3970, http://dx.doi.org/10.1111/febs.13390.
[17] Gao, Fei, Wang, Wenyan, Zhang, Wenjuan, Liu, Cuimin. alpha-Helical Domains Affecting the Oligomerization of Vipp1 and Its Interaction with Hsp70/DnaK in Chlamydomonas. BIOCHEMISTRY[J]. 2015, 54(31): 4877-4889, http://dx.doi.org/10.1021/acs.biochem.5b00050.
[18] Bai, Cuicui, Guo, Peng, Zhao, Qian, Lv, Zongyang, Zhang, Shijia, Gao, Fei, Gao, Liyan, Wang, Yingchun, Tian, Zhixi, Wang, Jifeng, Yang, Fuquan, Liu, Cuimin. Protomer Roles in Chloroplast Chaperonin Assembly and Function. MOLECULAR PLANT[J]. 2015, 8(10): 1478-1492, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=666921942.
[19] 孙克香, 杨莎, 郭峰, 刘翠敏, 孟静静, 胡春梅, 李新国. 高温强光胁迫下外源钙对甜椒(Capsicum fructescens L.)幼苗光合生理特性的影响. 植物生理学报[J]. 2015, 51(3): 280-286, http://sciencechina.cn/gw.jsp?action=detail.jsp&internal_id=5418681&detailType=1.
[20] Fang, Chao, Li, Congcong, Li, Weiyu, Wang, Zheng, Zhou, Zhengkui, Shen, Yanting, Wu, Mian, Wu, Yunshuai, Li, Guiquan, Kong, LingAn, Liu, Cuimin, Jackson, Scott A, Tian, Zhixi. Concerted evolution of D1 and D2 to regulate chlorophyll degradation in soybean. PLANT JOURNAL[J]. 2014, 77(5): 700-712, http://dx.doi.org/10.1111/tpj.12419.
[21] Liu, Cuimin, Young, Anna L, StarlingWindhof, Amanda, Bracher, Andreas, Saschenbrecker, Sandra, Rao, Bharathi Vasudeva, Rao, Karnam Vasudeva, Berninghausen, Otto, Mielke, Thorsten, Hartl, F Ulrich, Beckmann, Roland, HayerHartl, Manajit. Coupled chaperone action in folding and assembly of hexadecameric Rubisco. NATURE[J]. 2010, 463(7278): 197-U81, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000273582700028.
[22] 刘翠敏. The chloroplast HSP70B-CDJ2-CGE1 chaperones catalyze assembly and disassembly of VIPP1 oligomers in Chlamydomonas. Plant J. 2007, [23] 刘翠敏. J-domain protein CDJ2 and HSP70B are a plastidic chaperone pair that interacts with vesicle inducing protein in plastids 1 (VIPP1). Mol. Biol. Cell. 2005, [24] Liu Cuimin, Tao Hanli, Xiong Yan, Wang Ningning, Wang Shufang, Wang Yong. 浮萍植物中一个衰老下调基因的初步鉴定. 南开大学学报:自然科学版[J]. 2004, 37(1): 69-74, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=9348362.
[25] 刘翠敏, 陶汉林, 熊延, 王宁宁, 王淑芳, 王勇. 浮萍植物中一个衰老下调基因的初步鉴定. 南开大学学报:自然科学版[J]. 2004, 37(1): 69-74, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=9348362.
[26] 刘翠敏, 熊延, 王淑芳, 王宁宁, 王勇. 紫萍P143品系植物rbcS基因的cDNA克隆与表达. 植物生理学通讯[J]. 2002, 38(3): 221-224, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=6550627.
[27] 熊延, 刘翠敏, 王淑芳, 王宁宁, 王勇. 叶绿体基因组与叶绿体基因表达的调节. 植物生理学通讯[J]. 2002, 38(3): 264-269, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=6550651.
[28] 郭志荣, 刘翠敏, 栾雅文. 胡子鲶(Claris fuscus Lacepede)肝脏、胆囊以及胰脏组织学的初步研究. 内蒙古大学学报:自然科学版[J]. 2001, 32(4): 439-, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=5412580.
[29] Ran Wang, Hui Song, Wenjuan Zhang, Ning Wang, Shijia Zhang, Ruiqi Shao, Cuimin Liu. Structural insight into the functions of Raf1 and Bsd2 in hexadecameric Rubisco assembly. MOLECULAR PLANT. http://dx.doi.org/10.1016/j.molp.2023.10.011.

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 小麦高光效分子模块解析, 主持, 部委级, 2013-01--2018-12
( 2 ) 养分和光能高效利用关键基因的克隆及功能验证, 参与, 国家级, 2016-01--2020-12
( 3 ) 提高光合作用和同化物分配的分子机制, 主持, 国家级, 2016-01--2020-12
( 4 ) 叶绿体分子伴侣CPN60亚基协作与功能分化调控, 主持, 国家级, 2017-01--2020-12
( 5 ) 基因定向进化技术, 主持, 部委级, 2019-11--2024-10
参与会议
(1)叶绿体蛋白质稳态调控   藻类学分会第十届会员代表大会暨第二十次学术讨论会   2019-11-23
(2) Structure and Function of Chloroplast Chaperonin System of Chlamydomonas   2019-09-23
(3)小麦淀粉含量关键蛋白的结构与功能   中德麦类作物基因组与分子育种双边研讨会   2019-08-28
(4)Chloroplast protein homeostasis regulated by chaperones and proteases   中国首届衣藻分子细胞学术研讨会   2019-05-17
(5)Rubisco分子伴侣调控Rubisco的生物合成   全国光合作用学术研讨会   2019-04-27
(6)Cryo-EM structure of the chloroplast chaperonins   第一届亚洲-大洋洲国际光合作用大会   2018-08-21
(7)真核生物Rubisco的生物合成    “生命科学前沿与交叉领域”青年论坛    2018-07-14
(8)Structure and Function of Chloroplast Chaperonin System of Chlamydomonas   2018-06-19
(9)衣藻叶绿体CPN60晶体结构解析与亚基功能分化研究   2016年全国植物生物学大会   2016-10-09
(10)The structure and function of chloroplast Cpn60   第二届植物生物学女科学家学术交流会   2015-04-23
(11)The composition and structure of chloroplast chaperonin   2014-07-02
(12)Three chloroplast chaperonin protomers with various roles constitute authentic oligomers in Chlamydomonas reinhardtii    2013年全国植物生物学大会    2013-10-08

指导学生

已指导学生

国鹏  博士研究生  071009-细胞生物学  

柏翠翠  博士研究生  071009-细胞生物学  

张世佳  博士研究生  071009-细胞生物学  

马远征  博士研究生  071007-遗传学  

贾立加  博士研究生  071007-遗传学  

江姗  博士研究生  071007-遗传学  

胡丽霞  博士研究生  071011-生物物理学  

赵骞  博士研究生  071007-遗传学  

现指导学生

宋辉  博士研究生  071011-生物物理学  

张慧君  博士研究生  0710J3-生物信息学  

王宁  博士研究生  071011-生物物理学  

邵瑞琪  博士研究生  0710J3-生物信息学  

安向向  博士研究生  0710J3-生物信息学  

塔娜  博士研究生  071011-生物物理学  

王冉  博士研究生  071011-生物物理学  

黄金兰  博士研究生  0710J3-生物信息学  

刘亚男  博士研究生  071011-生物物理学