大问题是衰老,小问题是蛋白质的自组织,将两者连接起来的,是一种叫做死亡折叠域的蛋白质结构域。

RandH 目前工作于美国中部 K 市的 S4rs 医学研究所。

  • 美国南方人
  • 2005年前后本科毕业,美国南方某理工科学校。
  • 6 年博士,新英格兰两校之一。
  • 5 年在南方某医学院担任独立科研职位(特别声明了不是博士后)。
  • 在 S5s 工作至今,已经混到了副教授级别。14 篇文章,4 篇综述/讲座。(年均 2.5 篇论文,而且在加入研究所不久就有产出,咋做到的)

RandH 研究的大问题是衰老 (aging),这是我老板当初坚决不想碰的方向,某次组会的时候他说过自己的理由,具体是什么我已经记不清了。

小问题是细胞内蛋白质的自组织,折叠、组装、相分离 (phase separation) 等。


将大问题和小问题连接起来的,是一种叫做死亡折叠域 (death fold domain, DFD) 的蛋白质结构域。具体来说包括 4 种: death domain (DD), death effector domain (DED), caspase recruitment domain (CARD), pyrin domain (PYD)

具有这种结构模块的蛋白质,会参与形成蛋白质复合体,引发所在细胞的程序性死亡,以及生物体的炎症反应。而人衰老的表现就包括持久且低度的发炎。

发炎本质上是免疫系统对死亡细胞的清理,而人体的程序性死亡依靠一种叫做 inflammasome 的细胞器,这种细胞器合成过程的启动非常灵敏,甚至可以精确到单个信号分子。

这种灵敏度引出了鸡生蛋还是蛋生鸡的问题:inflammasome 本身就一种细胞要完了的信号,既然细胞(通过一个信号分子就)知道自己需要生成 inflammasome 了,那还要这信号分子干什么?

他们整了两个备择假设:

  1. 信号分子改变了热力学图景 (landscape),从而改变了更受青睐的物质构型;
  2. 信号分子不改变热力学图景,而是帮助跨跨越动力学 (kinetics) 的能量势垒。

然后一番推导,两种假设会导致【没听清】相对于【没听清】的浓度的函数关系不同,一个类似阶跃 step 函数,一个类似 ReLU 函数。搞物理的:也就是相变类型不同。

实验观测支持假设 2,好像是。

再然后一番研究,总体图像是:inflammasome 的材料在需要程序性死亡的细胞里已经积累到了过饱和的浓度,而信号分子充当了凝结核。

这老哥掌握一种特殊的荧光共振能量转移 (FRET) 技术,可以在活细胞中测量蛋白质的凝聚等相变现象。Google 搜这个技术的名字,出来的论文全都是他做通讯作者。

他的研究特色之一是 “use yeast as test tube”,例子是他和 Alej4oRG 等人的文章。好像就是把含有 DFD 的基因转入酵母表达,然后获得更清楚的实验结果?


以上内容来自 2025 年 RandH 来我校生物医学工程系的讲座。

彼时川普政府要求,联邦给课题组的科研经费中,交给学校的保护费不得超过某某比例,远低于美国一流研究型大学此前的执行标准,这也是这些大学的重要收入来源。

此规一出,很多位于学校的课题组的经费前景不明,给研究生和博士后的录取工作带来了影响。

S4rs 研究所的资金主要来自个人慈善家的捐款,因此不受此新规的影响。RandH 在讲座最后也给自己和研究所打广告,欢迎我们联系职位。

笔而记之。

本文收录于以下合集: