周曉明，1984年生，原籍甘肅酒泉。本科、碩士畢業於蘭州大學，2011前往中國科學院生物物理研究所攻讀博士學位。獲得博士學位之後，在美國西南醫學中心開展博士後研究，並於2021年晉升為講師。在此研究期間，主要從事蛋白低複雜度序列通過特異性互作發揮生物學功能以及導致疾病發生的分子機理研究。於2023年底全職加入西湖大學，任特聘研究員，博士生導師。
基本介紹
- 中文名：周曉明
- 國籍：中國
- 畢業院校：蘭州大學、中國科學院生物物理研究所
- 學位/學歷：博士
人物經歷,研究方向,代表論文,
人物經歷
2004年考入蘭州大學生命科學院生物科學專業，2008年獲得學士學位；
2011年在蘭州大學生命科學學院獲得碩士學位；
2011至2015年在中國科學院生物物理研究所攻讀博士學位，師從Sarah Perrett研究員，從事蛋白低複雜度序列自組裝特性及其生物納米材料開發研究；
2016年至2021年在美國西南醫學中心開展博士後研究，師從著名生物化學家Steven McKnight教授，並於2021年晉升為講師。
2023年底全職加入西湖大學。
研究方向
人的蛋白質組中，約20%的蛋白含有長段的低複雜度域，在細胞內分布廣泛。由於蛋白低複雜度域不能形成穩定三維結構而一直被認為是固有性無序域，其功能分子機制研究存在巨大空白。近年來研究表明蛋白低複雜度域能夠通過動態自相互作用參與生物學過程，例如通過其相分離行為在細胞內形成無膜細胞器或生物分子凝聚體等。遺傳學研究明確了蛋白低複雜度序列與癌症和神經退行性疾病等長期困擾人類的疾病之間的密切聯繫，但相關致病分子機制仍存有疑問。通過建立系列針對蛋白低複雜度序列互作特點的研究方法和技術，周曉明課題組發現蛋白低複雜域能夠利用局部基序形成動態cross-beta結構，從而實現了專一性自相互作用，完成了包括組裝中間纖維細胞骨架和生物相分離等生物學功能。此外，課題組還發現神經系統疾病相關的致病遺傳突變通過改變動態結構的穩定性導致了蛋白功能失常。這些研究使課題組從最根本的分子機制層面理解了蛋白低複雜度序列在生理和病理中的角色，也為潛在藥物設計提供了理論基礎。
課題組將繼續聚焦於蛋白低複雜域介導分子間互作的分子機制研究，結合生物化學、生物物理、細胞生物學、遺傳學等手段，研究（1）蛋白低複雜度序列在細胞內建立同元和異元分子間動態互作的功能分子機制及其調控機制；（2）利用癌症和神經退行性疾病等研究系統，探究蛋白低複雜度序列導致或參與疾病發生的分子機制；（3）設計靶向蛋白低複雜度序列互作的策略，用以生物學功能研究和潛在藥物研發。
代表論文
1. Zhou, X.M., Sumrow L., Tashiro K., Sutherland, L., Liu D., Qin T., Kato M., Liszczak, G., McKnight, S.L. Mutations linked to neurological disease enhance self-association of low complexity protein sequences. Science (2022) 377(6601)
Highlighted by the perspective “Petsko, G.A., and Small, S.A. Elucidating the causes of neurodegeneration. Science (2022) 377.”
2. Zhou, X.M., Lin, Y., Kato, M., Mori, E., Liszczak, G., Sutherland, L., Sysoev, V. O., Murray, D. T., Tycko, R., & McKnight, S. L. Transiently structured head domains control intermediate filament assembly. PNAS (2021) 118(8).
Highlighted by the perspective “Faridounnia, M., and Snider, N.T. Assembly of NFL and desmin intermediate filaments: Headed in the right direction. Proc Natl Acad Sci U S A (2021) 118.”
3. Kato, M., Zhou, X.M., and McKnight, S.L. How do protein domains of low sequence complexity work? RNA (2022). 28, 3-15.
4. Lin, Y., Zhou, X.M., Kato, M., Liu, D., Ghaemmaghami, S., Tu, B.P., and McKnight, S.L. Redox-mediated regulation of an evolutionarily conserved cross-beta structure formed by the TDP43 low complexity domain. PNAS (2020) 117, 28727-28734.
5. Murray, D.T., Zhou, X.M., Kato, M., Xiang, S., Tycko, R., and McKnight, S.L. Structural characterization of the D290V mutation site in hnRNPA2 low-complexity-domain polymers. PNAS (2018)115, E9782-E9791.
