宋晓玉:《Nature Chemical Biology》 —生物学与化学的协奏曲

背景介绍:

2021104日, 姚雪彪教授等在Nature Chemical Biology杂志在线发表了题为Dynamic crotonylation of EB1 by TIP60 ensures accurate spindle positioning in mitosis 的合作论文,生命科学学院宋晓玉、杨丰瑞、刘旭和夏鹏为本论文的共同第一作者。该工作揭示了乙酰转移酶TIP60巴豆酰化催化活性精准调控纺锤体位置的分子机制,不仅为靶向校正幽门螺杆菌介导的胃上皮细胞更新质量异常提供了新的契机,同时也展示了TIP60蛋白质机器的时空依赖性酶动力学特征,为诠释细胞内酶促反应可塑性与细胞精细结构动态可塑性的关联奠定了基础。


我们有幸采访到宋晓玉博士,请他为我们分享NCB论文发表背后的故事。


 

图:宋晓玉博士照片


1. 介绍投稿过程

1)首先祝贺师兄在Nature Chemical Biology上发表一作文章,为什么选择在Nature Chemical Biology发表?

宋晓玉:

由于这个课题的主旨是揭示了翻译后修饰催化及其功能机制的时空动态性,运用的方法学是经典的化学生物学与细胞动力学,我们认为比较符合Nature Chemical Biology这个杂志的内容,当手稿完成后就直接投稿了。

2)投稿过程顺利吗?遇到过哪些问题?是怎么解决的?

宋晓玉:

投稿过程有点曲折,耗时一年半,从20203月到20217月。因为疫情原因,编辑第一轮没有规定具体的修稿期限。六个月后修回过一次,当时评委认为我们的实验没有完美地回答评委所关心的一个关键问题,加上修回时换了一个评委,编辑要求我们再次修订。又经过将近半年的修订和补实验,获得了预期的效果。最终在7月中旬接收,在2021104日正式上线。


2. 文章背后的故事

1)当初是怎么确定这个课题的?

宋晓玉:

课题的总体框架是实验室细胞动力学思想的新范例,根据当时实验室的新发现并与姚老师讨论具体策略后定下来的,这个工作是2012年我们实验室与施蕴渝院士课题组共同发表的PNAS文章的延续。2012年工作的重点是放在EB1 K220乙酰化修饰上面,当时认为是最彰显的功能。随着细胞动力学领域工作的拓展和刘行老师时空动态修饰谱学的发现,我们发掘到K66位点的巴豆酰化动态修饰在微管动态性调控上可能存在非常重要的功能。因此,我接手这个课题后,将更多的精力放在EB1 K66巴豆酰化与微管动态性调控上来。

2)突破口在哪里?

宋晓玉:

这个课题是莫非、庄筱璇、刘行三位师兄与师姐前期TIP60介导酰基修饰(Nature Chemical Biology2016),与夏鹏和王志凯两位师兄在合作EB1工作基础上进一步拓展的,当时认为是EB1K66乙酰化修饰。后期我们在高分辨质谱学鉴定发现,在有丝分裂过程中EB1 K66主要发生巴豆酰化动态修饰。我们在这个课题中,结合了质谱学以及遗传密码子拓展策略(Nature Chemical Biology2016),原位表达了乙酰化和巴豆酰化EB1蛋白,确认了有丝分裂期EB1巴豆酰化的主导地位,同时利用基因编辑小鼠四维类器官技术与高分辨成像技术,最终解析了巴豆酰化动态修饰的分子机制与细胞动力学规律。

3)课题完成的关键点是什么?

宋晓玉:

正如上面所说,这个课题中运用了大量的细胞生物学、化学生物学等学科的技术方法,并结合质谱学、类器官等技术平台的优势,整合优势兵力清晰展示巴豆酰化动态修饰的生物学涵义。因此,姚雪彪老师在总体上设计、刘行教授在科学上深入浅出地指导具体实验的精准实施和高屋建瓴地提升、袁枭博士、刘旭博士及丰瑞等课题组成员在质谱学、类器官与生物光子学方面的支持是这项研究完成的基础。此外,臧建业教授课题组、胡兵教授课题组的协同推进加速了我们的工作步伐,以及最后评委和编辑查漏补缺的建议,使得这篇化学生物学、干细胞生物学与细胞动力学多学科交融论文得以完美呈现。这篇论文揭示了TIP60介导酰基修饰的时空动态规律、催化机制与时空特异性蛋白质作用网络,为靶向校正幽门螺杆菌介导的胃上皮细胞更新质量异常提供了新的契机。


3. 对研究生的建议

1)科研文献阅读

在阅读文献方面要做到厚积薄发,至少每周精读一篇文章,同时泛读一些相关的文献。精度的文献一般是跟自己的课题或者领域紧密相关的文献或者近期的科研进展,而泛读的文献主要是拓宽自己的知识面和基础知识的储备。泛读文献的方式也多种多样,譬如检索到的文献阅读标题和摘要,或者听到别人介绍的文章检索自己关心的信息,再或者通过微信公众号推广的一些中文的文章简介等。当然,处在低年级阶段,文献阅读的起始点应该是自己所在实验室近期发表以及往年经典的文章,既可以增加自己对师兄师姐组会汇报课题的理解,又可以很好地传承实验室先前悬而未决的重大科学问题,同时也能增加自己对实验室的认同感。精读文献主要是获取以下几个方面的信息:相关领域的科研进展(知识),课题开展的实验逻辑(思维),实验描述的表述习惯(写作)等。

2)科研实验训练

在学习新的实验技术以前,要获得并学习实验技术的原理以及步骤,有利于学习过程中抓住实验的关键步骤,进而能够以最快的速度掌握实验。学习完实验技术以后,最好尽快准备实验材料动手做一遍,加深对实验原理的理解和实验操作的掌握,遇到问题要多找师兄师姐或老师沟通寻求答案,善于向导师求教与定期交流。站在巨人肩上,你能看得更清与更远。

3)科研论文写作

科研论文写作的起点是阅读文献,精读文献不只是学习里面的实验结果和实验背后的逻辑,还要获得相关实验结果的表达方式,学习前人的语言表达习惯。然后要敢于写作,当自己的课题做完以后,一定要花时间按照自己的最高水平先写出来第一稿。先找带教老师,再找实验室的其他老师,最后再找导师帮忙修改。每一次修订对你自己而言都是一次提升的过程,等自己的文章最终发表出来时,自己的写作水平也就相应地提升了。

4)合理安排时间

研究生期间的技能学习,我认为在知识和能力以外,提升个人对时间的合理利用的能力尤为重要。随着时间的推移,每个人需要同时开展的实验和课题都会增加,而遇到问题的复杂度也在大幅提升,因此时间的高效利用是解决上述问题的最优解。从低年级时单一实验种类时,合并同类项减少相同实验的次数(不同基因或者蛋白的同一类型的实验,合并在一起做);后面两个类型的实验,利用各自的实验间隙穿插着做。不断地练习,不断地提升,后面在同一时间面对多个问题时才不至于手足无措。研究生期间可能是你人生中最后一段能够完全心无旁骛地学习的时间,因此要珍惜时间,耐心积累知识,争取获得较好的成绩。




4. 谈谈您眼中的导师姚雪彪教授

宋晓玉:

与姚老师的第一次会面是在2011年夏令营期间,当时姚老师邀请我们几位同学参加实验室的组会讨论。姚老师渊博而又细致入微的学识、对科学纯粹而又严谨的治学态度,以及运用学科交叉策略运筹帷幄的智慧,深深打动了我。在姚老师的指导和支持下,我们不但勇于攀登生物科学的一座又一座高峰,也将我们在科研上受到的思维训练运用到日常的生活工作中,做到事半功倍提升效率。此外,姚老师特别注重学生的综合科研素养培训,他培养的博士生都被送到高水平的国际会议与科研单位学习交流。最后,也特别感谢一起合作的李劲松老师、程金科老师和他们实验室的同学,大家的点滴努力最终汇聚成胜利的海洋!



供稿:生命科学学院细胞生物学研究生党支部

采访、稿件撰写:何珊珊  胡诚诚

校稿:刘莹



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