今年8月，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心軟物質(zhì)與生物物理實驗室SM10組特聘研究員姜道華團(tuán)隊，通過冷凍電鏡單顆粒技術(shù)重構(gòu)出磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白XPR1處于不同構(gòu)象的高分辨率結(jié)構(gòu)，首次揭示了XPR1外排磷酸根離子的門控機(jī)制和SPX結(jié)構(gòu)域的調(diào)控機(jī)制。相關(guān)研究成果以Human XPR1 structures reveal phosphate export mechanism為題，發(fā)表在《自然》（Nature）上。研究發(fā)現(xiàn)，XPR1的結(jié)構(gòu)類似于轉(zhuǎn)運蛋白，但采取新穎的類似于通道的門控機(jī)制外排磷酸根，不同于大多數(shù)轉(zhuǎn)運蛋白采用的交替開放的轉(zhuǎn)運機(jī)制。同時，該研究首次闡明了SPX結(jié)構(gòu)域通過結(jié)合多磷酸肌醇調(diào)節(jié)XPR1的通量，提出了多磷酸肌醇感知和磷酸跟輸出之間的耦合機(jī)制。上述成果對人體磷酸根穩(wěn)態(tài)研究至關(guān)重要。

您和團(tuán)隊今年8月份在Nature上發(fā)表了一篇關(guān)于XPR1蛋白結(jié)構(gòu)及其在磷酸鹽出口中作用的文章，能和我們簡單介紹一下文章和實驗的思路嗎？

顏芮：在獲得該蛋白質(zhì)樣本后，我們將首先通過文獻(xiàn)調(diào)研來掌握當(dāng)前的研究動態(tài)，并深入探討其生物學(xué)功能以及結(jié)構(gòu)與功能之間的聯(lián)系。我們所研究的蛋白質(zhì)大多與藥物開發(fā)和疾病治療相關(guān)，目標(biāo)是為人類健康做出貢獻(xiàn)。實驗流程將遵循標(biāo)準(zhǔn)的蛋白質(zhì)研究方法，包括路徑選擇、基因構(gòu)建、蛋白純化、樣品制備、數(shù)據(jù)分析以及功能驗證等關(guān)鍵步驟。

那XPR1蛋白在人體內(nèi)扮演的角色是怎樣的呢？

顏芮：無機(jī)磷酸鹽（Pi）是所有生物體必需的常量營養(yǎng)素，它參與了幾乎所有的生物過程，包括物質(zhì)合成、呼吸作用、光合作用、能量轉(zhuǎn)換和信號傳導(dǎo)等關(guān)鍵生理活動。生物體內(nèi)的磷酸鹽水平受到精細(xì)的調(diào)控，因為其含量的不足或過剩都可能引發(fā)疾病，例如心功能障礙、佝僂病、骨軟化癥和血管鈣化等。XPR1是人體中已知的唯一負(fù)責(zé)磷酸鹽外排的轉(zhuǎn)運蛋白，其功能異常與人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病如原發(fā)性家族性腦鈣化和腎范可尼綜合征有關(guān)。

這篇文章中，您運用了包括冷凍電鏡、基因克隆和蛋白表達(dá)、細(xì)胞培養(yǎng)、蛋白質(zhì)純化、蛋白免疫印跡在內(nèi)的多種實驗技術(shù)。在一系列過程中，哪一種技術(shù)/設(shè)備給您留下了最深刻的印象？

顏芮：我們的實驗和操作都離不開先進(jìn)的平臺和儀器支持。在基因構(gòu)建和提取階段，我們主要依賴PCR儀，這是基礎(chǔ)且至關(guān)重要的設(shè)備。接下來是離心機(jī)的使用，幾乎所有實驗都離不開離心步驟。離心機(jī)的穩(wěn)定性、溫度控制、轉(zhuǎn)速和離心時間對我們實驗的順利進(jìn)行至關(guān)重要。在這方面，瑞沃德品牌的離心機(jī)表現(xiàn)出色。

然而，我認(rèn)為最便捷的設(shè)備是細(xì)胞計數(shù)儀。每次細(xì)胞傳代和表達(dá)都需要精確控制細(xì)胞濃度。傳統(tǒng)的細(xì)胞計數(shù)板操作不僅耗時，而且結(jié)果不夠穩(wěn)定。自從我們開始使用瑞沃德的細(xì)胞計數(shù)儀后，它能迅速且準(zhǔn)確地提供細(xì)胞狀態(tài)、數(shù)量和存活率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，極大地提高了我們的工作效率，并且結(jié)果直觀易懂。

了解到您的實驗室中用了很多瑞沃德的設(shè)備，您對于我們的整體印象是怎樣的呢？

顏芮：瑞沃德的產(chǎn)品整體性能非常出色，尤其是我最近使用的冷凍離心機(jī)。我們之前使用的進(jìn)口離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速僅為13000rpm，而瑞沃德的離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速可達(dá)到15800rpm，超過我們現(xiàn)有的進(jìn)口設(shè)備，這讓我感到非常驚喜。

在質(zhì)量方面，目前我沒有遇到任何重大問題，公司的售后服務(wù)也很到位，設(shè)備運行非常順利。此外，我覺得瑞沃德的產(chǎn)品設(shè)計獨具特色，外觀以灰白色為主，既美觀又實用。

那對于包括瑞沃德在內(nèi)的國產(chǎn)設(shè)備品牌，您是怎么看待的？

顏芮：在價格方面，國產(chǎn)設(shè)備具有明顯的競爭力，它們提供了高性價比的選擇。此外，國產(chǎn)設(shè)備的交貨時間相對較短，購買后能迅速收到所需設(shè)備，這與進(jìn)口設(shè)備相比，后者往往需要較長的國際運輸時間。國產(chǎn)設(shè)備在售后服務(wù)方面也做得非常好，任何問題都能得到及時響應(yīng)、高效解決。

實際上，大多數(shù)國產(chǎn)設(shè)備在使用體驗上與進(jìn)口設(shè)備相差無幾，甚至在某些情況下能夠提供同等或更好的性能。因此，我們當(dāng)然更傾向于支持國產(chǎn)設(shè)備，它們不僅能夠滿足我們的需求，還能促進(jìn)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

之前我們也采訪過你們同課題組發(fā)Nature文章的武迪博士，大家對你們的導(dǎo)師姜道華教授的評價都很高。

顏芮：是的，我真的非常幸運能遇到現(xiàn)在的導(dǎo)師，姜老師除了帶領(lǐng)我們拿到成績，也很注重我們個人自身的成長。他會以老師的角度去告訴我們，從學(xué)生的自身出發(fā)，怎么做才能得到一個更好的結(jié)果。一開始來這個課題組的時候，因為每周都要開組會很煩惱，開了幾次之后我就非常期待每周的組會了，姜老師會不厭其煩地逐頁去分析和校正你的PPT，幫你捋邏輯，告訴你怎么處理會更好，我們就是在這個過程中慢慢地進(jìn)步。

而且老師也非常強(qiáng)大，他可以同時把握我們課題組每一個人的課題和進(jìn)度，重點抓得非常準(zhǔn)，真的是非常厲害又負(fù)責(zé)的老師，非常感謝他。

那您是早就想好要從事科研，還是在后來的過程中被導(dǎo)師影響，一步一步走到現(xiàn)在的？

顏芮：我碩士學(xué)的是農(nóng)業(yè)微生物，可以說跟結(jié)構(gòu)蛋白毫不相關(guān)，操作基本都不會。碩士畢業(yè)后我沒想要做科研，并不是我不愛做科研，而且當(dāng)時的方向我實在不習(xí)慣，然后又沒有一個明確的博士方向，我就沒繼續(xù)讀了。畢業(yè)后去了微生物所做助理工程師，當(dāng)時他們剛好招應(yīng)屆生，給了編制也解決北京戶口就去了。中科院的學(xué)生素質(zhì)會更偏向科研方向，在那個環(huán)境里覺得大家都好厲害，自己像菜鳥誤入高端局，非常迷茫。呆了一年多，我就決定放棄了編制，來到了姜老師這邊，也慢慢被老師的專業(yè)和人格魅力所打動，堅定地長久地選擇了科研這條路。

在這個過程中，有什么特別艱難的時刻嗎？又是怎么走過來的？

顏芮：其實所有的苦難都源于自己的能力不足。因為科研背景相差比較大，我當(dāng)時到課題組的時候就是一個小白，很多東西包括軟件操作也不會，要補(bǔ)充很多知識，做很多實驗，老師也比較嚴(yán)格，對大家期望高，那時候壓力就會比較大。但老師會給你時間，給你犯錯誤的機(jī)會，在這個過程中一點一點地成長起來。

擺正心態(tài)是一件非常重要的事情，對于我來說，想要做成這件事情，就不要管過程中的困難，不要去想別人怎么這么厲害、我怎么這么弱。要接受大家的背景和能力本來就不同，首先要接納和認(rèn)可自己，今天的自己比昨天的自己進(jìn)步就好了。如果周圍的人都和你差不多，那可能也不會有太多的進(jìn)步。總會有人更強(qiáng)，那就向強(qiáng)者學(xué)習(xí)，遇強(qiáng)則強(qiáng)，這樣的環(huán)境才能不知不覺地成長起來。

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