背景简介：

尼古丁型乙酰胆碱受体（nicotinic acetylcholine receptor，nAChR）是一类Cys-loop家族的配体门控五聚体离子通道，是神经系统中重要的神经递质受体。α7乙酰胆碱受体是人脑中分布最多的一种亚型，它主要富集在与学习记忆相关的脑区。临床研究发现，阿尔兹海默病(AD)病人和精神分裂症患者的大脑中α7显著减少；而增强α7的作用在一定程度上能够改善认知功能，因此增强α7活性被认为是治疗AD和精神分裂症等神经系统疾病的有效策略。作为疾病治疗的重要靶点，针对α7乙酰胆碱受体活性调控相关的小分子开发意义重大，EVP-6124、PNU-120596等小分子已被研究可以调节α7乙酰胆碱受体活性，也已被用于临床药物开发，但相关作用机制的结构细节目前知之甚少，亟需解答。

2021年6月，我院田长麟老师课题组与清华大学刘磊课题组合作，在国际著名期刊Cell Research杂志上发表了题为Structural basis of human α7 nicotinic acetylcholine receptor activation 的研究论文，报道了人源全长α7受体在三种状态下的冷冻电镜三维结构，揭示了激动剂和正向别构调节剂与α7的结合模式及选择性的结构基础，以及α7受体激活的分子机制。

近日，我们采访了该文章三位共一作者中的两位，田长麟老师实验室的博士研究生赵越(右图左)与周颖欣(右图右)，看一下这一对“神仙眷侣”的日常科研生活以及发表Cell Research背后的精彩故事。

1、Cell Research背后的故事

Q(Question)：请问发Cell Research的感觉如何？

A(Answer) (周颖欣)：“我在博士二年级时发了第一篇文章，文章被接收的时候，整个人心态比较兴奋，当天夜里田长麟老师收到接收邮件后就转发给我们了，当我看到接收邮件的时候整个人就比较激动，难以入眠。现在第二篇文章自然也很开心，但相较之前心态更加平淡自信了，因为这篇文章做得比较完善，就抱有投稿顺利的心态，因此等的过程不会那么着急，相对感觉会平淡一点。

Q：能谈一下这篇文章的投稿过程么？

A(赵越)：“这篇文章虽然在CR发表的形式是快报（Letter），但整个的工作量非常大。所以前期我们也尝试以长文(Article)的形式投了其他期刊，但当时反馈回来的结果是，国外其他课题组也在同步做，有课题组的文章已被接收但还没有进入到Online阶段。”

A(周颖欣)：“虽然我们和国外的是两个完全平行的工作，但如果被别人抢发，就将对文章造成影响，也会给我们的投稿造成一定的压力，所以我们就想把这个结果尽快发表。”

Q：这一课题是导师确定还是你们自己调研确定的？

A(赵越)：“是的。我的第一个课题是田老师确定的一个电压门控离子通道，但是电压门控通道是受到膜电位调控的，一旦被纯化出来后就会失去膜电位的控制，从而导致蛋白的状态不可控。所以做完这个课题之后，我就开始考虑去做配体门控的离子通道，因为配体门控不会存在上面说的问题，其通道的开放受到相应配体的调控。所以我们就从中选择研究一个比较重要的神经递质受体门控通道。”

Q：选择这个课题的时候，权衡过工作的难易程度么？这个课题进行过程中最大的难点是什么？

A(赵越)：“我们做过文献调研，之前有人做过类似工作的，不乏一些工作做得很好的老师尝试解析它的结构，但是并不太成功。这个课题最大的难点在于蛋白样品非常难获取，目前做相关工作的人都没有能够获得一个全长的结构。至于课题的难易，其实大家都想从简单的做起，但这个领域发展至此，想要做的比别人好，只有创新，迎难而上，做别人没做过的，才有可能超过别人。”

Q：那课题进行中又遇到什么困难，你们有想过放弃吗？

A(周颖欣)：“一开始我们在质粒构建与蓝白斑筛选就卡了近一个月，查阅文献就能发现该蛋白表达很困难，就尝试过更换表达载体。类似于BacMam系统且在启动子区域含有一些特殊的结构，构建起来也会比较困难并遇到各种问题。至于放弃，于我而言，我会关注一个问题一段时间，如果你把业内文献看的差不多，该尝试的都试了，还解决不了就会放弃，毕竟不能在一个地方死磕到底。”

Q：除了蛋白表达，你们还遇到其他的困难吗，比如样品制备，数据处理？

A(赵越)：“样品方面，不同去垢剂纯化出来的蛋白有时候不一样，可能会有严重的取向优势，我们是在尝试了多种不同的去垢剂条件并克服这一问题再继续去做的；数据收集与处理方面也有困难，这个蛋白的浓度比较低，所以颗粒数比较少；在挑选颗粒的时候最开始我们使用Relion软件来进行数据处理，但计算下去会发现结果不好，后面又使用另一款软件Cryosparc来重新进行计算，两个软件算法各有优劣，混合使用我们最终解析出了高分辨率的结构。”

Q：你觉得文章中的作者里，谁对你的帮助最大？

A(周颖欣)：“是他(赵越)，其实我是属于那种实践型的，做实验特别细心，但看文献的能力比他差，我能保证实验操作上没问题，但结果不符合预期可能不太会总结分析，但他文献阅读量特别大，就能去看很多别人发表的工作，旁征博引然后结合到实验结果去帮我理清思路分析，这个很重要。”（我们研途要是遇见这样一位知心小帮手，那也会顺畅很多qaq）

A(赵越)：“我们这个工作从拿到蛋白样品开始，到全部做完，大概是九月到十月，就是说，四个结构我们用了两个月左右的时间，再加上蛋白纯化的时间，大概三个月左右的时间，这个速度是很快的。回过头来看，美国西南医学中心课题组在Cell上发表这篇工作，他们可能在20年12月份的时候就已经投稿，并很快就被接收。如果我们没有这样的工作速度，可能完全赶不上。这里就很感激我们实验室的刘三玲老师，她电镜方面的基础非常深厚，在样品的准备以及数据处理上经验丰富，而我在那个时候很多工作做的不够好，进度能够这么快，都靠她在后面推进，而且也教会我很多东西，所以刘老师真的付出了很多，保证了我们这个工作的顺利进行。”

2、实验生活一二三

Q：你们觉得在实验室的工作枯燥吗？哪些地方有趣呢？

A(赵越)：“在实验室你会发现，如果你反复去做一个工作没有任何进展，的确会很枯燥。但如果你们能够发现新的东西，并且去突破困难有新的成果出来，你会从这个发现的过程中感受到一定的成就感和快乐。”

A(周颖欣)：“他其实属于比较顺利的那种，于我而言，我可能更能够去体会如何看待失败，之前会把结果看的特别重，结果好坏决定一天的心情。后来随着时间的推移，会慢慢觉得哪怕不好的实验结果，只要思路是对的，实验操作也没有什么问题，去分析找到实验结果不好的原因，你做的实验就不是白费的，起码验证了一种错的方向，只要硬着头皮去分析，垃圾数据也能找出有用的东西。所以这个还是有动力去奋斗的一个过程。你说实验生活枯燥的话，我习惯周一到周六认真干活，周日给自己找一个与实验室无关的活动去参加。学校组织的各种活动，包括彩虹跑、龙舟比赛、三七女生节活动等，只要我有空的话，就会去参加。多和人交流，可以让你把情绪发泄出来，就会觉得心里好很多。”

Q：你们如何去平衡实验、文献阅读与生活呢？

A(赵越)：“在开始工作之前，你要阅读大量的的文献资料。在进行过程中，保持每日基本的文献阅读量，并坚持下去，遇到困难坚持理论指导实践，理清思路，不断去验证猜想，努力工作，努力生活就可以了。

A(周颖欣)：“我的经验就是平时什么你都可以看，觉得和你的方向稍微有点沾边，都可以去看一下，到你真的需要时候，就可以专们去看了。比如说去做蛋白纯化时候我只看别人蛋白纯化这一部分，去做功能时也去只看人家功能，我就不会通篇的浏览，这样会提高你的阅读速度。至于平衡，我觉得正常时间段合理安排自己的实验与生活，张弛有度，到了赶进度的时候，也努力去做。”

Q：你们毕业后的规划是怎么样的，有没有想好继续去做科研还是去做其他工作？

A(周颖欣)：“都在纠结，因为我们是两个人，可能就要一起去考虑，还要选城市，所以到现在没有定下来。不论是公司、高校还是事业单位，到博士这一步，其实都不差，看你自己怎么选，时间会证明一切，不要后悔，做好自己，做好当下吧。我也看到好多人说去高校特别卷，也看到很多人说去企业工资给得高，但是比较死板，你的想法不那么容易被实现，要遵守各种规章制度，

自由。我个人以后可能不会去做科研类型的工作，因为不可能两人都做，可能会倾向于事业单位、公务员之类的。他的话，就有可能会去继续做科研，或者是出国，或者是去其他地方。”

Q：可以讲讲田老师是一个什么样的人？（给即将入行的学弟学妹透露一点关于导师的秘密）

A(赵越)：“田老师的思维非常活跃，思路也特别清晰，他懂的东西非常多，你没想到的东西他都知道，然后他也会给你提出很多种可能让你去尝试。等于是说在很深的理化知识的累积下，举一反三，去提出各种不同的可能性。当然如果你有自己的想法，田老师他是能够完全放手让你自己去尝试自己的想法的。日常生活中，我觉得他会把自己摆在和我们平等的地位，与我们交流思考，没有老师的架子。”

A(周颖欣)：“关于田老师，他是随时随地可以去找他聊的那种，因为我们实验室有晨会制度，每天早晨都会汇报自己的工作，每周六也会把自己的工作阶段性汇总，并且每年五一、十一开大组会，所以通过这种方式老师能够掌控到你大部分的科研动态。然后，如果说平时觉得需要老师帮助了，田老师都会很积极的给我们提供帮助。生活上的话，如果不发生疫情，我们实验室聚餐特别多，甚至隔段时间就会聚餐，田老师基本上也会到，和我们聊一聊，偶尔也会和我们打打牌。”

Q：最后，关于科研工作与生活有没有什么话想要对其他同学说？

A(赵越)：“研究生刚入学一年级，在保证上课的基础上，实验上尽可能多地去和实验室师兄师姐学习，特别要主动，你要动脑思考，为什么要去做它，我做出来的结果怎么解释这个问题。所以前一两年，是一个累积的过程，实验技术的累积、科研思维的累积，如果能够把这两个累积好，发现科学问题解决科学问题，一定可以做出漂亮的工作。”

A(周颖欣)：“他（赵越）说的比较官方，我说一些细节性的东西，其实，刚开始新生可能会有些胆怯，大家脸皮要厚一点，不要不好意思，去看去问，直到你搞懂为止，只要你问到了，看到了都是你赚到的。只要有时间就在实验室呆着看别人做实验，去学习了解积累。等自己去实践的时候，你会发现这个东西我学过我做过。做实验是一个不断试错的过程，成功不常有，真相一定是实验出来的，平常心看待失败，心态好，别放弃就行了。”

生命科学学院第六支部

生化与结构研究生党支部 魏宏、侯妍冰、张欢欢

2022.11