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【大家】Alice Y. Ting | 生物化学家

 化解Chem 2021-04-28

Key Word

Detectmeasure, and manipulate molecules and circuits

Sub-cellular level, and at the level of cell populations. 

简介

Alice Y. Ting,斯坦福大学遗传学、生物学教授,兼化学教授。她在哈佛大学获得本科位,期间师从E. J. Corey教授。随后,在加州大学伯克利分校,Perter Schultz指导下完成博士研究。2002年,在加州大学Roger Tsien教授团队进行博士后研究。
2002年,Alice Y. Ting到MIT担任化学系助理教授,2007-2014年升任副教授,2014-2016年担任教授。随后,她到斯坦福大学开始新的征程。

学习经历

任职情况

荣誉奖励

研究领域

我们实验室的目标是发展、扩大和广泛传播绘制细胞和功能电路的分子技术。在亚细胞尺度上,地图记录了蛋白质、RNA、DNA和代谢物的空间组织,具有纳米级的精确度和秒量级的时间灵敏度。地图还绘制了这些分子之间的连接性,阐明了产生功能的电路和信号过程。
除了单细胞,我们还努力绘制细胞集合,如脑组织。我们能创造出有助于构建细胞和组织图谱的工具吗?我们能绘制出产生功能和行为的细胞回路吗?为了实现这些雄心勃勃的目标,我们的实验室专注于发展可扩展的技术,以检测、测量和操纵分子和电路,在亚细胞水平和细胞种群水平。
活细胞中的蛋白质组学定位
我们通过定向进化设计的过氧化物酶APEX2,在基因上针对感兴趣的细胞区域。在活细胞中,APEX2的小分子底物生物素-酚的加入,在1分钟的时间窗内导致内源性蛋白在顶点1-10纳米内的共价生物素化。标记后,细胞被裂解,生物素化蛋白被收集并通过质谱鉴定。
利用这种方法,我们的实验室制作了迄今为止两个人类线粒体亚区(基质和膜间空间)最具体的蛋白质组学图。我们还首次绘制了活神经元兴奋性和抑制性突触间隙的蛋白质组。这些结构是不可能纯化或富集的,但对神经科学至关重要。我们的蛋白质组发现了76种新的线粒体蛋白,33种新的突触蛋白,以及一种抑制突触规范的新机制。其他实验室已将APEX蛋白质组学技术应用于初生纤毛、er质膜接触位点、线虫特殊细胞类型、果蝇线粒体、微孢子虫感染和GPCR信号转导。

系统神经科学的分子工具

我们还努力开发可用于绘制细胞数量图的技术。现代神经科学最大的技术挑战之一是如何识别编码或控制特定记忆、行为或感兴趣的情绪状态的神经元集合——即所谓的“记忆痕迹”。为了应对这一挑战,我们正在构建分子工具,可以永久性地“标记”在由光定义的特定时间窗内活跃的神经元。另一项研究则关注于特定突触接触的可视化和操作,这对解剖神经网络的回路很有用。

细胞内高分辨率蛋白成像

我们的实验室已经使用蛋白质工程和化学合成创造了一套工具,推动了细胞中蛋白质成像的边界。例如,我们介绍了APEX过氧化物酶作为基因编码标签的电子显微镜。与用于荧光显微镜的GFP类似,APEX在电子显微图中显示了特定标记蛋白或细胞器的纳米级定位。
我们还开发了一套荧光团连接酶和伴随的化学探针,可以对仅由13个氨基酸识别肽修饰的细胞蛋白进行位点特异性标记,而不是GFP、SNAP标签或HaloTag,它们的尺寸约为GFP的20倍,而且更加混乱。我们开发了小的、单价的、可靶向的量子点,使单分子生物物理学家对更明亮、光稳定、蛋白质特异性和活细胞相容性的探针感兴趣,这些探针的大小可管理,不需要诱导蛋白质交联。
最后,我们开发了几种旨在检测和测量细胞蛋白-蛋白相互作用的技术。这些包括ID-PRIME和bira介导的接近生物素化,以及我们最近拆分的HRP, HRP被用于在哺乳动物体内的跨突触蛋白-蛋白相互作用的高度敏感的可视化。

线粒体生物学

我们正在应用我们的技术来解决几个基本问题:线粒体是如何复制和分割的?线粒体是如何与其他细胞器(如内质网)协调活动的?线粒体是如何构建自身并补充其绝大多数由核基因组编码的蛋白质的呢?

Recent Publications

1)Split-TurboID enables contact-dependent proximity labeling in cells


2)Cell-Surface Proteomic Profiling in the Fly Brain Uncovers Wiring Regulators


3)Proximity Biotinylation as a Method for Mapping Proteins Associated with mtDNA in Living Cells


4)Directed evolution improves the catalytic efficiency of TEV protease


5)Atlas of Subcellular RNA Localization Revealed by APEX-Seq

参考

http://www./

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