著名学者庄小威PNAS发表重要新成果

　　

生物通报道  来自哈佛大学的研究人员证实，基于肌动蛋白（actin）-血影蛋白（spectrin）的周期性膜骨架普遍存在于广泛的神经细胞类型和动物物种中。这一研究发现发布在5月的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

论文的通讯作者是著名的华人女科学家庄小威（Xiaowei Zhuang）。庄小威早年毕业于中国科技大学少年班，34岁时成为了哈佛大学的化学和物理双学科正教授，是哈佛物理系和化学系少有的双科教授。2012年庄教授当选为美国国家科学院院士，刷新了美国科学院最年轻华人院士的纪录。她所研发的超高分辨率技术STORM与诺奖得主Eric Betzig的成果不相伯仲，却和2014年的诺贝尔化学擦肩而过。

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每年，庄小威都会领导课题组在Science、Nature、Cell三大期刊上发布一些她们取得的重大科研突破。2016年开年，庄小威的研究小组采用超分辨率成像揭示出了不同表观遗传状态的独特染色质折叠。这一重要的成果发布在1月13日的Nature杂志上（著名学者庄小威Nature发布重要表观遗传发现）。2月，庄小威教授与美国石溪大学助理教授Jarrod B. French，康宁公司的Ye Fang，以及宾夕法尼亚州立大学的Stephen J. Benkovic教授合作，揭示出了嘌呤体（Purinosome）与线粒体之间的空间共定位及功能上的关联。这一重要的研究发现发布在Science杂志上（著名学者庄小威Science再发突破性新成果）。5月，她领导哈佛大学的研究人员在活细胞中实时成像了单个mRNA分子翻译。这一重大的突破性成果发布在Cell杂志上（著名学者庄小威Cell发布重大突破 ）。

在这篇PNAS文章中，庄小威和合著者指出Actin在神经元极化调控、神经元分化和生长过程、货物运输及突触可塑性中起着关键的作用。Spectrin是一种actin结合蛋白，对于轴突的发育与稳定及维持神经元极化至关重要。在神经元轴突中Actin、spectrin和相关分子形成了一个周期性的亚膜细胞骨架。为了更好地认识这一膜相关周期性骨架(MPS)，了解这一结构在不同神经元类型、不同亚细胞区室及跨越不同动物物种的存在状况具有重要的意义。

在这里，研究人员在各种神经元细胞类型和神经胶质细胞类型中调查了spectrin。她们观察到在来自小鼠中枢及外周神经系统的所以测试神经元类型中，包括来自几个脑区域的兴奋性和抑制性神经元，以及感觉与运动神经元中均存在MPS。 定量分析结果表明，MPS倾向形成于所有测试神经元类型的轴突中：Spectrin显示大范围、周期性地分布于所有轴突中，但却只周期性出现在小部分的树突中。在神经元的突触前和突触后位点MPS结构受到差异性调控。研究数据表明，MPS保守存在于线虫、果蝇、野鸡、小鼠和人类等广泛的无脊椎动物和脊椎动物物种中。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Prevalent presence of periodic actin–spectrin-based membrane skeleton in a broad range of neuronal cell types and animal species

Actin, spectrin, and associated molecules form a periodic, submembrane cytoskeleton in the axons of neurons. For a better understanding of this membrane-associated periodic skeleton (MPS), it is important to address how prevalent this structure is in different neuronal types, different subcellular compartments, and across different animal species. Here, we investigated the organization of spectrin in a variety of neuronal- and glial-cell types. We observed the presence of MPS in all of the tested neuronal types cultured from mouse central and peripheral nervous systems, including excitatory and inhibitory neurons from several brain regions, as well as sensory and motor neurons……

作者简介：

庄小威

1972年出生于江苏省如皋县，1987年毕业于苏州中学的科大少年班预备班，1991年，获得中国科学技术大学物理学学士，1997年，她获美国加州大学伯克利分校物理学博士，1997年至2001年于斯坦福大学攻读博士后。作为年仅40岁的女性，庄小威在科学殿堂里取得的成就令人瞩目，她34岁成为哈佛的化学和物理双学科正教授，是哈佛物理系和化学系少有的双科教授，她在哈佛大学建立了自己的实验室，还是霍华德•休斯医学研究所的研究员，2012年5月1日，她当选为美国国家科学院院士。2015年12月7日当选中国科学院外籍院士