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第三部分 国家杰出青年科学基金获得者及创新研究群体学术带头人选介

   孟安明教授的研究领域是发育生物学。利用斑马鱼为模式动物,研究胚胎早期发育中的中胚层诱导作用、神经诱导作用、背腹分化和前后轴线分化的分子机理。2004年他所领导的研究组发现了调控动物胚胎中胚层形成的一种新机理,是我国发育生物学领域中的一个突破性成果。

  动物(包括人类)都是由单细胞胚胎发育而成的,胚胎发育又是一个异常复杂的过程,各种组织和器官的形成涉及细胞增殖、分化和运动等,而这些过程必须受到精密的调控,如果其中一个过程出现了错误,就会产生胚胎畸形、甚至死亡,或引起多种先天性疾病。TGFβ超级家族中的Nodal信号是诱导早期胚胎产生中胚层的关键信号。过去的研究发现,为了保证中胚层组织不至于太多,胚胎细胞就会产生一些抑制Nodal信号的蛋白质,它们主要是与Nodal信号的正调控因子结合而减弱Nodal的活性。孟安明课题组通过对斑马鱼Dapper2 (Dpr2)基因的功能研究,发现了一种抑制Nodal信号的中胚层诱导活性的新机制。Dpr2基因在斑马鱼晚囊胚和早期原肠胚的中胚层前体细胞中特异表达,其表达过量或不足均引起严重的胚胎发育缺陷。在胚胎中抑制Dpr2的活性后,两个Nodal基因Sqt和Cyc的表达增强,其自身的表达也增强,另一些中胚层标记基因也增强表达,中胚层组织增加;而在胚胎中过量表达Dpr2后,有关的中胚层标记基因的表达减弱,部分中胚层组织发育不全;另一方面,抑制Dpr2的表达可以减弱Lefty1对Nodal信号的抑制作用,也可以使Nodal信号缺失突变体oep的缺陷表型部分地恢复正常。这些结果表明,Dpr2的正常功能是抑制Nodal信号的活性。在体外系统中的实验表明,Dpr2的过量表达同样可以抑制TGFβ的信号转导。Dpr2蛋白定位在晚期胞吞体中,它主要与激活并胞吞后的TGFβ受体结合,可能促进携带了TGFβ受体的晚期胞吞体向溶酶体运动,从而促进这些受体在溶酶体中的降解。该研究成果加深了对胚胎中胚层组织发育的调控机理的了解,对于研究人类出生缺陷的遗传机理有借鉴意义。该项研究成果发表在著名的Science杂志上并被评选为2004年度“中国高等学校十大科技进展”之一。

  孟安明教授现任清华大学生物科学与技术系副主任,校学术委员会委员,长江学者特聘教授。

 


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