北京協(xié)和醫(yī)學院基礎學院生物物理及結構生物學系介紹 正文

學系簡介：
        生物物理及結構生物學系是在原生物物理系基礎上成立的，原生物物理系組建于1959年。根據(jù)我國醫(yī)學科學發(fā)展的需要，教育部決定在中國協(xié)和醫(yī)科大學及北京醫(yī)科大學首先成立生物物理學這一新興的邊緣學科。1960年系人員包括助研、實習研究員、研究生和技術員近十人，人員的學科涉及醫(yī)學、生物學、物理學、化學、數(shù)學、自動控制和電子學。并在全國14個重點醫(yī)學院校招收生物物理專業(yè)班學生進行培養(yǎng)。確立生物物理系的研究方向為用先進的數(shù)學物理的理論方法和技術研究疾病和生命過程的機理。任務包括科研和教學兩個方面。科研主要集中在如下3個研究方向：(1) 生物能學研究。主要通過核磁共振儀研究生物體內的能量變遷以及它與人類某些疾病的相關性；(2) 細胞超微結構與功能研究。重點研究正常與病理狀態(tài)下亞細胞水平與分子水平結構與功能特點；(3) 生物大分子結構研究。主要是探索藥物的作用機制及為研制新的藥物提供理論依據(jù)。目前主要集中在如下2個研究方向：（1）人乳頭瘤病毒（HPV）及HIV的相關研究，特別是HPV疫苗的研究，主要是利用各種生物技術研發(fā)各種預防性及治療性基因工程疫苗；開展各種疫苗佐劑的研究，包括傳統(tǒng)的鋁佐劑、具有TLR刺激活性的新型小分子化合物佐劑、乳劑及新型復合佐劑等的研究；（2）慢性疾病早期預警及其預后新技術新方法研究。教學方面：生物物理學系承擔了北京協(xié)和醫(yī)學院基礎學院的研究生及本科生的的理論教學任務，包括八年制臨床醫(yī)學專業(yè)《生物物理學》和研究生《細胞生物基礎及超微結構的分子生物學》課程。生物物理學系于80年代初批準為碩士點，1993年批準為博士點，先后培養(yǎng)了碩士博士研究生近100名。
 
歷屆主任及學科帶頭人：
        孫宗棠教授、李昆教授、司靜懿教授、吳元德教授、宋國興教授、李智立教授。
 
教學工作：
1、教學人員介紹
參與教學人員：李智立、許雪梅、張婷
2、學系承擔的主要課程及建設情況
課程名稱：生物物理學
雙語化建設：部分教學PPT為雙語
教學方法與手段：PPT演示、講授及實驗室觀摩
考核評價方式：閉卷考試(70分）+平時成績（30分）
課程名稱：細胞生物基礎及超微結構的分子生物學
課程負責人：許雪梅    授課對象：研究生
雙語化建設：英文PPT
教學手段與方法：PPT講授+電鏡室參觀實習
考核評價方式：閉卷考試
3、特色教學工作
《生物物理學》是臨床影像學和物理診療學等臨床診斷的基礎學科，目前在全國僅有北京協(xié)和醫(yī)學院的臨床本科生開設該課程，本課程聘請了本領域著名的教授講授相關的基礎理論及學科發(fā)展前沿，為醫(yī)學生在分子水平上認識疾病發(fā)生、發(fā)展提供了新的視角。
目前實驗室有6位本科生在實驗室參加科研工作。
 
各課題組科研工作：
一、李智立課題組
1. 課題組簡介
研究方向：慢性疾病早期預警及其預后評估新技術新方法及其標志物。主要利用現(xiàn)代生物分析技術和質譜技術，以血清/血漿和組織為研究對象，建立慢性疾病相關蛋白質和代謝物的分離分析新技術和新方法；探究慢性疾病發(fā)生早期的物質基礎；篩選與慢性疾病發(fā)生、發(fā)展相關的標志物。已在近萬例血液樣本中發(fā)現(xiàn)可以早期預警慢病發(fā)生的個體化免疫炎癥相關蛋白質復合物譜；基于該個體化的復合物譜可以分區(qū)良性疾病與惡性腫瘤，其敏感性和特異性均優(yōu)于90%；基于該復合物譜可以個體化的監(jiān)測腫瘤復發(fā)或耐藥性的產(chǎn)生。在蛋白糖基化水平上，已建立三種簡單、經(jīng)濟和環(huán)境友好的完整糖肽的富集技術，已在2000余例血液樣本中發(fā)現(xiàn)可以個體化的區(qū)分良性疾病與惡性疾病的糖基化修飾標志物。在代謝物水平上，發(fā)現(xiàn)一組可以監(jiān)測腫瘤預后的個體化脂類標志物。
 
2. 課題組負責人介紹
理學博士，博士生導師，2004年至今，中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所&北京協(xié)和醫(yī)學院教授；2001-2004年美國耶魯大學藥理系，Associate Research Scientist; 1998-2001在中國藥科大學作博士后研究，主要利用細胞膜技術結合液相色譜-質譜聯(lián)用技術篩選中藥活性成分；1991-1995年在國防科工委化學計量一級站開展標準物質研究，工程、高級工程師；1998年在中國科學院長春應用化學研究所獲得理學博士學位。
 
3. 課題組成員介紹
張沫，副研究(資格)，博士研究生，E-mail：zhangmo234@126.com；電話：010-69156458
 
4. 課題組主要科研項目



5. 課題組近5年代表性論文
1)      Yujie Liu, Yunpeng Wu, Yanmin Wang, Mo Zhang, and Zhili Li*，Increased Levels of Serum Protein Complexes Are Associated with Type 2 Diabetes，International Journal of Medical Sciences, 2018, 15(3), 210-216.
2)      Mo Zhang, Yujie Liu, Dan Zhang, Tianjing Chen, Zhili Li*, Facile and Selective Enrichment of Intact Sialoglycopeptides Using Graphitic Carbon Nitride, Analytical Chemistry, 2017, 89(15) , 8064-8069.
3)      Shuai Guo, Dan Zhou, Mo Zhang, Tiejun Li, Yujie Liu, Yupin Xu, Tianjing Chen, Zhili Li*, Monitoring changes of docosahexaenoic acid-containing lipids during the recovery process of traumatic brain injury in rat using mass spectrometry imaging, Scientific Reports, 2017, 7. 5054.
4)      Yumei Guo, Junling Ren, Xiaoou Li, Xiaofeng Liu, Ning Liu, Yanmin Wang, Zhili Li*, Simultaneous Quantification of Serum Multi-Phospholipids as Potential Biomarkers forDifferentiating Different Pathophysiological states of lung, stomach, intestine, and pancreas, Journal of Cancer, 2017, 8(12), 2191-2204.
5)      Dan Zhou, Shuai Guo, Mo Zhang, Yujie Liu, Tianjing Chen, Zhili Li*, Mass spectrometry imaging of small molecules in biological tissues using graphene oxide as a matrix, Analytica Chimica Acta, 2017, 962, 52-59.
6)      Xiaodong Wang, Yujie Liu, Fenjie Li, Zhili Li*, Poplar catkin: a natural biomaterial for highly specific and efficient enrichment of sialoglycopeptides, Chinese Chemical Letter, 2017, 28,1018-1026.
7)      Junling Ren, Dan Zhang, Yujie Liu, Ruiqing Zhang, Huiling Fang, Shuai Guo, Dan Zhou, Mo Zhang, Yupin Xu, Ling Qiu*, Zhili Li*, Simultaneous Quantification of Serum Nonesterified and Esterified Fatty Acids as Potential Biomarkers to Differentiate Benign Lung Diseases from Lung Cancer, Scientific Reports, 2016, 6, 34201.
8)      Dan Zhang, Bingchao Chen, Yanmin Wang, Peng Xia, Chengyan He, Yujie Liu, Ruiqing Zhang, Mo Zhang, Zhili Li* Disease-specific IgG Fc N-glycosylation as personalized biomarkers to differentiate gastric cancer from benign gastric diseases, Scientific Reports, 2016, 6, 25957.
9)      Yaping Zhang, Chengyan He, Ling Qiu, Yanmin Wang, Xuzhen Qin, Yujie Liu, Zhili Li*, Serum unsaturated free fatty acids: a potential biomarker panel for early-stage detection of colorectal cancer, Journal of Cancer, 2016, 7(4), 477-483.
10)      Yujie Liu, Yuanjun Liu, Dan Zhang, Ruiqing Zhang, Zhili Li*, Kapok fiber: a natural biomaterial for highly specific and efficient enrichment of sialoglycopeptides, Analytical Chemistry, 2016, 88(2),1067-1072.
11)      Yujie Liu, Dan Zhang, Yuhang Cheng*, Zhili Li*, Elevated serum immunoinflammation-related protein complexes are associated with psychosis, Psychiatry Research, 2015, 230, 96-101.
12)      Shuai Guo, Yanmin Wang, Dan Zhou, and Zhili Li*, Electric Field-Assisted Matrix Coating Method Enhances the Detection of Small Molecule Metabolites for Mass Spectrometry Imaging, Analytical Chemistry, 2015, 87(12), 5860-5865.
13)      Manwen He, Shuai Guo, Zhili Li*, In situ characterizing membrane lipid phenotype of breast cancer cells using mass spectrometry profiling, Scientific Reports, 2015, 5, 11298.
14)      Manwen He, Shuai Guo, Zhili Li*, Dynamically in situ monitoring lipid changes in DHA-treated breast cells by matrix-assisted laser desorption/ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, Rapid Commun Mass Spectrom, 2015, 29(10), 987-990.
15)      Gaoguang Song, Yujie Liu, Yanying Wang, Guanjun Ren, Shuai Guo, Junling Ren, Li Zhang*, Zhili Li*, Personalized biomarkers to monitor disease progression in advanced non-small-cell lung cancer patients treated with icotinib, Clinica Chimica Acta, 2015, 440, 44-48.
16)      Shuai Guo, Yanmin Wang, Dan Zhou, Zhili Li*, Significantly increased monounsaturated lipids relative to polyunsaturated lipids in six types of cancer microenvironment are observed by mass spectrometry imaging, Scientific Reports, 2014, 4, 5959, DOI: 10.1038/srep05959.
17)      Yaping Zhang, Lina Song, Ning Liu, Chengyan He*, Zhili Li*, Decreased serum levels of free fatty acids are associated with breast cancer, Clinica Chimica Acta, 2014, 437, 31-37.
18)      Shuai Guo, Ling Qiu, Yanming Wang, Xuzhen Qin, Hui Liu, Manwen He, Yaping Zhang, Zhili Li* and Xiaohong Chen*, Tissue imaging and serum lipidomic profiling for screening potential biomarkers of thyroid tumors by matrix-assisted laser desorption/ionization-Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014, 406, 4357-4370.
19)      Yaping Zhang, Ling Qiu, Yanmin Wang, Xuzhen Qin, Zhili Li*, High-throughput and high-sensitivity quantitative analysis of serum unsaturated fatty acids by chip-based nanoelectrospray ionization-Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry: early stage diagnostic biomarkers of pancreatic cancer. Analyst, 2014, 139 (7), 1697-1706.
20)      Yanying Wang, Gaoguang Song, Yanmin Wang, Ling Qiu, Xuzhen Qin, Hui Liu, Fang Li, Xiaodong Wang, Fenjie Li, Shuai Guo, Yaping Zhang, Zhili Li*, Elevated serum levels of circulating immunoinflammation-related protein complexes are associated with cancer. Journal of Proteome Research, 2014, 13 (2), 710–719.
21)      Guoqiang Chen, Hexiang Li, Ling Qiu, Xuzhen Qin, Hui Liu, Zhili Li*, Change in fucosylated IgG2 Fc-glycoforms in pancreatitis and pancreatic adenocarcinoma: A promising disease classification model. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014, 406, 267-273.
22)      Yaping Zhang, Yanmin Wang, Shuai Guo, Yumei Guo, Hui Liu, Zhili Li*, Ammonia-treated N-(1-naphthyl) ethylenediamine dihydrochloride as a novel matrix for rapid quantitative and qualitative determination of serum free fatty acids by matrix-assisted laser desorption/ionization-Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, Analytica Chimica Acta,2013, 974, 82-89.
23)      Fenjie Li, Xiaodong Wang, Yujie Liu, Hui Liu, Zhili Li* Dephosphorylation of Intact Glycoprotein to Greatly Improve Digestion Efficiency Coupled with Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization- Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometric Analysis. Analytica Chimica Acta, 2013, 787, 140-147.
24)      Guoqiang Chen, Yanmin Wang, Xuzhen Qin, Hexiang Li, Yumei Guo, Yanying Wang, Hui Liu, Xiaodong Wang, Gaoguang Song, Fang Li, Fenjie Li, Shuai Guo, Ling Qiu, Zhili Li* Change in IgG1 Fc N-linked glycosylation in human lung cancer: Age and sex-related diagnostic potential. Electrophoresis 2013, 34 (16),2407-2416.
25)      Guoqiang Chen, Li Zhang, Yanying Wang, Yumei Guo, Hui Liu, Zhili Li*. Probing gender-specific change in IgG1 Fc-galactosylation in non-small cell lung cancer patients treated with epidermal growth factor receptor inhibitor, icotinib hydrochloride using MALDI-FTICR MS. Rapid Commun Mass Spectrom 2013, 27(10), 1168-1172.
26)      Fang Li, Xuzhen Qin, Haiquan Chen, Ling Qiu, Yumei Guo, Hui Liu, Guoqiang Chen Gaoguang Song, Xiaodong Wang, Fenjie Li, Shuai Guo, Baohua Wang and Zhili Li*, Lipid profiling for early diagnosis and progression of colorectal cancer using direct-infusion electrospray ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2013, 27(1), 24-34.
27)      Yumei Guo, Xianmin Wang, Ling Qiu, Xuzhen Qin, Hui Liu, Yanying Wang, Fang Li, Xiaodong Wang, Guoqiang Chen, Gaoguang Song, Fenjie Li, Shuai Guo, Zhili Li*, Probing gender-specific lipid metabolites and diagnostic biomarkers for lung cancer using Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, Clinica Chimica Acta, 2012, 414, 135-141.
28)      Xiaodong Wang, Fenjie Li, Gaoguang Song, Shuai Guo, Hui Liu, Guoqiang Chen, Zhili Li*, Broad-spectrum four-dimensional orthogonal electrophoresis: a novel comprehensively feasible system for protein complexomics investigation, Molecular & Cellular proteomics, 2012, 11(9), 786-799.
29)      Guoqiang Chen, Yanmin Wang, Ling Qiu, Xuzhen Qin, Hui Liu, Xiaodong Wang, Yanying Wang, Gaoguang Song, Fang Li, Yumei Guo, Fenjie Li, Shuai Guo, Zhili Li*, Human IgG Fc-glycosylation profiling reveals association Human IgG Fc-glycosylation profiling reveals associations with age, sex, female sex hormones and thyroid cancer s with age, sex, female sex hormones and thyroid cancer, Journal of Proteomics, 2012, 75(10), 2824-2834. 
30)      Ling Xin, Haijing Zhang, Hui Liu, Zhili Li*, Equal ratio of graphite carbon to activated charcoal for enrichment of N-glycopeptides prior to matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometric identification, Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2012, 26(3), 269–274.
 
6. 課題組近5年專利
1)      一組監(jiān)測癌癥疾病進展和或耐藥性產(chǎn)生的免疫球蛋白G糖基化修飾標志物，申請?zhí)枺?01710655611.3
2)      一組監(jiān)測癌癥疾病進展和或耐藥性產(chǎn)生的觸珠蛋白糖基化修飾標志物，申請?zhí)枺?01610369521.3.
3)      一種富集分離唾液酸化糖肽的新材料及其應用, 申請?zhí)枺?01610506699.8
4)      一組監(jiān)測癌癥疾病進展和或耐藥性產(chǎn)生的個體化標志物,申請?zhí)枺?01510827734.1
5)      一種富集唾液酸化糖肽的材料及其應用，申請?zhí)枺?01510651116.6
6)      一種原位質譜分析的常壓離子源裝置，專利號：ZL201520119228.2
7)      一種用于質譜成像的基質噴涂裝置，專利號：ZL201420766737.x
8)      一種富集唾液酸化糖肽、唾液酸化聚糖或唾液酸化糖苷的方法, 申請?zhí)枺篫L201410035250.9
9)      蛋白質復合物及其譜以及其在疾病診斷、進展評估和藥效評估中的應用， 申請?zhí)枺篜CT/CN2012/071113
 
二、 許雪梅課題組
1. 課題組簡介
人乳頭瘤病毒（human papilloma virus,HPV）與人類腫瘤的關系最為明確，HPV主要侵犯人皮膚黏膜的上皮組織，引起上皮組織的良惡性增生, 根據(jù)誘發(fā)病變性質的不同，將HPV分為引起尖銳濕疣等良性病變的低危型和誘發(fā)宮頸癌等其它惡性腫瘤的高危型。本課題組研究HPV感染及感染相關疾病的預防性疫苗和治療性疫苗。根據(jù)HPV的病毒特點及致病機理，預防性疫苗重點探討研究如何誘發(fā)機體產(chǎn)生持久性高水平的中和抗體：主要選擇病毒的主要外殼蛋白L1為靶抗原，采用基因工程的方法，進行L1病毒樣顆粒(virus like particle,VLP)疫苗的研究，VLP不僅免疫保護作用好，而且安全性高，但其交叉保護保護其他型別HPV的活性差；為擴大VLP疫苗免疫范圍，以期同時保護更多的HPV型別，課題組還開展以VLP為載體及以靶向專職抗原呈遞細胞的基因工程改造抗體為載體、進行可有效呈遞病毒次要外殼蛋白L2保守中和抗體表位或多肽的基因工程融合蛋白疫苗的研究。另一方面課題組還開展各種疫苗佐劑的研究，包括傳統(tǒng)的鋁佐劑、具有TLR刺激活性的新型小分子化合物佐劑、乳劑及新型復合佐劑等的研究。HPV治療性疫苗，主要選擇與病毒感染及感染相關惡性表型維持必需的癌蛋白為靶抗原，定點突變后消除其轉化活性，進行融合各種免疫刺激分子如HSP70及CD40L基因疫苗的研究。
 
2. 課題組負責人介紹
許雪梅，女，1965年出生，博士，研究員，博士生導師，中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所 腫瘤病毒疫苗課題組組長。
教育經(jīng)歷：
1983.9-1988.7：山東醫(yī)科大學 醫(yī)學學士學位；
1988.8-1991.7：大連醫(yī)科大學 病理學碩士學位；
1999.8-2002.7：中國協(xié)和醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院 博士學位；
2002.12-2004.9：美國芝加哥Loyola大學癌癥研究中心，訪問學者。
工作經(jīng)歷：
1991.8-1995.7：山東青島第五人民醫(yī)院 病理科 主治醫(yī)師；
1995.7-2002.12：中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所 助理研究員、副研究員；
2004.9-至今：中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所研究員、病原生物學專業(yè)博士生導師，腫瘤病毒課題組組長。
 
3. 課題組成員介紹
張婷，助理研究員，博士，郵箱：zt_0315@163.com，電話：010-69156442
劉洪洋，技術員，碩士，郵箱：liuhy2011@126.com，電話：010-69156442
王志榮，試用期，博士，郵箱：zhrwang2012@126.com，電話：010-69156442
 
4. 課題組主要科研項目
項目級別 項目來源 起止日期 項目名稱
國家級 國際科技合作項目 2013.4-2018.4 廣譜HPV/HIV嵌合病毒樣顆粒疫苗
國家自然基金面上項目 2011.1-2013.12 HPV L2抗原改造及其高效靶向FcγR的基因工程抗體疫苗的應用基礎研究
省部級 北京市自然基金面上項目 2016.1-2018.12 聯(lián)合新型L2多表位抗原及鞭毛蛋白分子內佐劑進行廣譜HPV預防性疫苗的研究
院校級 創(chuàng)新工程 2016.9-2020.12 疫苗關鍵技術創(chuàng)新團隊
 
5. 課題組近5年代表性論文
1)      Xue Chen, Hongyang Liu, Zhirong Wang, Shuo Wang, Ting Zhang, Meili Hu, Liang Qiao* and Xuemei Xu*.Human papillomavirus 16L1-58L2 chimeric virus-like particles elicit durable neutralizing antibody responses against a broad-spectrum of human papillomavirus types.Oncotarget,2017;8:63333-63344.
2)      Ting Zhang, Hongyang Liu, Xue Chen, Zhirong Wang, Shuo Wang, Chunfeng Qu, Jingzhi Zhang, Xuemei Xu*.Lipidated L2 epitope repeats fused with a single-chain antibody fragment targeting human FcγRI elicited cross-neutralizing antibodies against a broad spectrum of human papillomavirus types.Vaccine,2016;34 (2016) 5531–5539.
3)      Chen Xue, Liu Hongyang, Zhang Ting, Liu Yanchun, Xie Xixiu, Wang Zhirong,Xu Xuemei*.A Vaccine of L2 Epitope Repeats Fused with a Modified IgG1 Fc Induced Cross-Neutralizing Antibodies and Protective Immunity against Divergent Human Papillomavirus Types.PLoS One. 2014 May 6;9(5):e95448.
4)      Zong Jinbao, Wang Changyuan, Wang Qingyong, Peng Qinglin, Xu Yufei, Xie Xixiu, Xu Xuemei*. HSP70 and modified HPV 16 E7 fusion gene without the addition of a signal peptide gene sequence as a candidate therapeutic tumor vaccine. OncolRep, 2013；30(6):3020-6.
5)      Yu Fang, Ting Zhang, Linnea Lidell, Xuemei Xu*, Nils Lycke and Zou Xiang*. The immune complex CTA1-DD/IgG adjuvant specifically targets connective tissue mast cells through FcγRIIIA and augments anti-HPV immunity after nasal immunization. Mucosal Immunology, 2013; 6(6):1168-78.
6)      張婷，陳雪，劉洪洋，周艷，王志榮，許雪梅*。HPV31型L2保守中和表位可誘發(fā)廣譜中和抗體?；A醫(yī)學與臨床.2017.
7)      胡美麗，劉洪洋，王志榮，陳雪，張婷，許雪梅*。原核表達系統(tǒng)制備HPV58L1 VLP可誘發(fā)高滴度且持久的中和抗體.現(xiàn)代生物醫(yī)學進展2017.
 
6. 課題組近5年專利
1)      一種乳頭瘤病毒嵌合蛋白及其用途，PCT/CN2017/075401
2)      一種乳頭瘤病毒嵌合蛋白及其用途，PCT/CN2017/075402
3)      截短型人乳頭瘤病毒16型L1蛋白及其應用，CN201710153290.7
4)      一種復合疫苗佐劑及其應用，CN201710152761.2
5)      截短型人乳頭瘤病毒58型L1蛋白及其應用，CN201610147709.3

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