基本信息
张鹏  男  博导  中国科学院分子植物科学卓越创新中心(植物生理生态研究所)
电子邮件: pengzhang01@sibs.ac.cn
通信地址: 上海市枫林路300号
邮政编码: 200032

研究领域

课题组利用结构生物学、生物化学及遗传学方法,研究生物体活性小分子代谢物合成、跨膜转运与信号传递的分子机理。 

1)跨膜转运的分子机理:跨细胞膜的物质转运是细胞与内外环境之间进行物质交流的主要方式,与生命体的生长发育和环境响应等密切相关。探索活性小分子跨膜转运的分子机理是我们的研究兴趣之一。ECFABC转运蛋白是微生物与植物中存在的一大类B族维生素转运蛋白,生理功能重要。为研究ECF转运蛋白发挥功能的分子机理,我们解析了跨膜转运叶酸(B9)、泛酸(B5)、钴离子(合成B12)等ECF转运蛋白的三维结构,揭示了底物识别和跨膜转运的分子过程,提出了ECFABC转运蛋白的工作模型(Nature, 2013; PNAS, 2014; Nature Commun2015 Cell Res, 2017; Trends Microbiol, 2013.)。在另一工作中,我们解析了蓝藻CO2浓缩机制(CCM)中HCO3-跨膜转运蛋白BicA结合底物HCO3-的晶体结构,揭示了HCO3-跨膜转运的分子机理,阐释了人体同源的HCO3-转运蛋白突变致病的分子机理,并为CCM在高等植物中的应用提供了分子基础。

2)跨膜信号传递机理研究:跨细胞膜的信号传递是细胞与内外环境间进行信息交流的主要方式,许多活性小分子在跨膜信号传递中发挥着重要功能。我们的另一研究兴趣是探究活性小分子物质介导的跨膜信号传递机理。我们前期的一项工作揭示了细菌细胞膜双组分信号复合体XylFII-LytS结合木糖分子,调控木糖跨膜转运、代谢的分子机制(PNAS, 2017a)。木糖是自然界最丰富的五碳糖,是木质纤维素水解的主要成分,人及动物体均不能直接利用木糖,一些细菌却可以利用木糖作为碳源,我们的研究为改造细菌利用木糖发酵奠定了重要的分子基础。在另一工作中,我们阐明了真核生物线粒体膜间隙Ups1-Mdm35复合体特异结合并跨膜间隙转运磷脂酸,受心磷脂分子反馈调控的分子机理 (EMBO Rep, 2015)

3)植物重要活性代谢物的合成机理解析与分子设计:研究植物体产生的活性代谢物,如:紫杉醇、叶绿素等萜类及衍生物的合成过程、酶催化机理,基于蛋白结构与机理开展合成生物学途径设计。前期研究中揭示了萜类活性化合物合成效率及特异性的分子机理(Mol Plant. 2016Biochem J. 2013 PNAS, 2017b);阐明了利福平(治疗结核病一线药物)磷酸转移酶磷酸化利福平致其失活的分子机制(PNAS, 2016)。

教育背景

2002-09--2007-12   中科院上海生命科学研究院生化细胞所   博士
1998-09--2002-07   山东大学   学士

工作经历

   
工作简历
2010-10~现在, 中科院上海生命科学研究院植生生态所, 研究员
2008-02~2010-09,美国普林斯顿大学, 博士后

专利与奖励

上海市浦江人才2011

上海生科院“S类人才20122016年终评优秀)

国家基金委优秀青年基金(2013

中科院上海分院第五届杰出青年科技创新人才(2015

上海市首届青年拔尖人才(2015

国家高层次人才特殊支持计划(万人计划)领军人才(2016

中科院分子植物卓越中心特聘研究员(2017

英国皇家学会牛顿高级学者(2018

出版信息

   
发表论文
(1) Molecular mechanism of environmental D-xylose perception by a XylFII-LytS complex in bacteria., PNAS, 2017, 通讯作者
(2) Structure and mechanism of a group-I cobalt energy coupling factor transporter., Cell Res, 2017, 通讯作者
(3) Structural Analyses of Short-Chain Prenyltransferases Identify an Evolutionarily Conserved GFPPS Clade in Brassicaceae Plants., Mol Plant., 2016, 通讯作者
(4) Structural basis of rifampin inactivation by rifampin phosphotransferase., Proc Natl Acad Sci U S A., 2016, 通讯作者
(5) Structural basis of intramitochondrial phosphatidic acid transport mediated by Ups1-Mdm35 complex., EMBO Rep., 2015, 通讯作者
(6) Structures of FolT at substrate-bound and -released conformations reveal a gating mechanism of ECF transporters., Nat Commun., 2015, 通讯作者
(7) Atypical OmpR/PhoB subfamily response regulator GlnR of actinomycetes functions as a homodimer, stabilized by the unphosphorylated conserved Asp-focused charge., J Biol Chem., 2014, 通讯作者
(8) Structure of a pantothenate transporter and implications for ECF module sharing and energy coupling of group II ECF transporters., Proc Natl Acad Sci U S A., 2014, 通讯作者
(9) Subdomain II of alpha-isopropylmalate synthase is essential for activity: Inferring a mechanism of feedback inhibition., J Biol Chem., 2014, 通讯作者
(10) Engineering plasticity residues for product specificity and catalytic efficiency changes of sesiquiterpene synthases from Artemisia annua., Biochem J, 2013, 通讯作者
(11) Crystal structure of a folate energy-coupling factor transporter from Lactobacillus brevis., Nature., 2013, 通讯作者
(12) Structure and mechanism of energy-coupling factor transorters., Trends Microbiol., 2013, 通讯作者
(13) Structure and mechanism of the S component of a bacterial ECF transporter, Nature, 2010, 第 1 作者
(14) Molecular basis of the inhibitor selectivity and insights into the feedback inhibition mechanism of citramalate synthase from Leptospira interrogans, Biochem J., 2009, 第 1 作者
(15) Molecular basis of the substrate specificity and the catalytic mechanism of citramalate synthase from Leptospira interrogans, Biochem J., 2008, 第 1 作者
(16) Structure of human MRG15 chromo domain and its binding to Lys36-methylated histone H3, Nucleic Acids Res, 2006, 第 1 作者
(17) The MRG domain of human MRG15 uses a shallow hydrophobic pocket to interact with the N-terminal region of PAM14, Protein Sci., 2006, 第 1 作者

指导学生

已指导学生

许可  博士研究生  071007-遗传学  

王程远  博士研究生  071007-遗传学  

赵琴  博士研究生  071007-遗传学  

何方圆  博士研究生  071007-遗传学  

齐晓峰  博士研究生  071007-遗传学  

鲍志浩  博士研究生  071007-遗传学  

现指导学生

王程程  博士研究生  071007-遗传学  

邵凯  博士研究生  071007-遗传学  

封赵杰  硕士研究生  071007-遗传学  

康伟平  硕士研究生  071001-植物学  

张雪  博士研究生  071007-遗传学  

洪森  博士研究生  071007-遗传学  

薛冰阳  博士研究生  071007-遗传学