生物化学A(上、下)
课程负责人
发布时间: 2012-03-13   浏览次数: 446

 

课程负责人
姓名:董爱武
出生:1970年9月
职称:教授
联系地址:复旦大学生命科学学院生物化学系,上海市邯郸路220号, 200433
联系电话:86-21-65643603
E-mail: aiwudong@fudan.edu.cn
一、学习和工作经历:

学历:
1989年9月-1993年7月:吉林大学生物化学系,学士学位。
1993年9月-1996年7月:北京大学生物化学系,硕士学位。
2000年9月-2003年1月:复旦大学生物化学系,博士学位。
工作经历:
1996年9月-现在:复旦大学生命科学学院生物化学系,历任助教、讲师、副教授、教授;博士生导师。
1999年、2001年和2003年: 法国科学研究中心植物分子生物学研究所(Institut de Biologie Moléculaire des Plantes/C.N.R.S.),访问学者。
二、科研工作:
主要研究方向:利用生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等方法研究植物细胞分裂和生长发育过程中的表观遗传调控机制。
在研项目:
1主持上海市教委曙光计划项目:植物组蛋白分子伴侣NAP1家族的功能研究(2009.1-2011.12)
2主持自然科学基金重大研究计划面上项目:核小体组装蛋白1家族对植物生长发育的表观调节(90919003, 2009.1-2011.12)
3主持自然科学基金面上项目:组蛋白分子伴侣NRP调控植物细胞分裂和根发育的机理研究(30971443, 2010.1-2012.12)
4 参加科技部重大研究计划项目:植物减数分裂过程中染色体相互作用的分子机理(2011CB944603, 20011.1-2015.12)
5 参加科技部973项目:染色质解码的基础及医学应用基础研究--组蛋白修饰的调节与功能(2009CB825601, 2009.1-2013.12)
已结题项目:
1 主持自然科学基金面上项目:
具有可插膜结构的新型钙调素类似蛋白的结构与功能研究(39970156
2 主持自然科学基金青年基金项目:与细胞周期相关的核小体组装蛋白的功能研究(30100094
3 主持上海市启明星计划资助项目:水稻中与染色质结构相关的功能蛋白的研究(2003.1 -- 2005.12)
4 主持教育部优秀青年教师资助计划项目:水稻核小体组装蛋白的功能研究(2004.1 -- 2006.12)
5 主持上海市科委重点项目:植物组蛋白分子伴侣NAP家族的功能研究(04JC14017, 2004.10 -- 2006.12)
6 主持中法合作项目:植物发育信号途径中的表观遗传学机制 (
PICS n°15131, 2003.1 – 2003.12;PICS n°2391, 2004.1 -- 2006.12)
7主持自然科学基金面上项目:植物核小体组装蛋白的功能研究 (30570933, 2006.1 -- 2008.12)
8 参加中法先进研究计划:细胞周期调控蛋白因子对植物细胞分裂与分化影响的研究。(PRA BT-9806, 1998.1 - 2001.12)
9参加自然科学基金重大研究计划:真核生物重要生命活动的信息基础。面上项目:染色质结构与植物基因表达调控关系的研究(90208009
10作为中方合作者参加自然科学基金——海外青年学者合作研究基金项目:染色质修饰对植物生长发育的影响(30628004
11参加农业部转基因生物新品种培育重大专项:重要性状基因克隆与功能验证(2008ZX08009-003, 2008.1-2010.12)

, 2007.1-2009.12)
, 2003.1-2007.12)
, 2002.1 -- 2004.12)
, 2000.1 -- 2002.12)
获奖情况:
2003年 上海市青年科技启明星
2003年 教育部优秀青年教师
2007年 中国青年女科学家奖
2008年 上海市“曙光”学者
2009年 上海市“三八”红旗手

三、主要学术工作
 
1 组蛋白分子伴侣对染色质结构的影响
染色质的基本单位是核小体,核小体由DNA和八聚体的核心组蛋白构成,组蛋白H1位于核小体之间。核小体的组装过程需要组蛋白分子伴侣染色质组装因子1(chromatin assembly factor 1, CAF1)和核小体组装蛋白1(nucleosome assembly protein 1, NAP1)的参与,CAF1帮助组蛋白(H3-H4)2四聚体沉积在DNA上,而H2A-H2B二聚体沉积在(H3-H4)2四聚体上则由NAP1辅助完成。
我们实验室与法国沈文辉实验室合作发表了水稻和烟草NAP1家族成员作为组蛋白分子伴侣的功能,NAP1与微管蛋白和细胞周期蛋白的相互作用以及NAP1相关蛋白在植物根发育过程中的重要作用(Planta, 2003;Plant Physiol., 2005 ; Plant Cell, 2006;Plant J., 2009)。这部分研究工作获得了两个自然科学基金面上项目(30100094 ,30570933)、重大研究计划面上项目(90208009)、教育部优秀青年教师资助计划项目以及上海市科委项目的资助。
2 组蛋白甲基化修饰对基因表达的调控

作为染色质基本单位--核小体的核心组成部分,组蛋白存在多种修饰如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等,这些修饰的排列组合就形成了组蛋白密码。组蛋白密码可以被一些特殊的调节蛋白质或蛋白质复合物所识别进而指导下游的生命活动,包括DNA的转录、复制和修复等。
 
我们实验室对水稻中Su(var) 家族的三个成员SDG704、 SDG706和SDG714的初步研究发现仅有SDG714在体外活性检测中具有H3K9甲基转移酶活性;这三个蛋白在细胞分裂的间期均定位于细胞核,但在细胞分裂期,SDG704和 SDG714表现出与染色体结合的特性(Plant Science, 2007)。参加沈文辉实验室对烟草Su(var)家族NtSET1的研究,发现NtSET1可以在体内甲基化H3K9,过量表达NtSET1导致有丝分裂过程中的染色体异常,并抑制植物生长(Plant J., 2007)。参加沈文辉实验室对拟南芥ASH1家族SDG8和SDG26的研究,发现植物中H3K36甲基化由不同的组蛋白甲基转移酶负责,其中H3K36的双甲基化和三甲基化由SDG8完成(Mol. Cell Biol., 2008)。这部分研究工作获得了两个中法合作项目(PICS n°15131,PICS n°2391)和自然科学基金海外青年学者合作研究基金的资助(30628004)。
3展望
今后我们的研究工作将围绕植物表观遗传学(Epigenetics)在以下两个方面展开:
(1) 组蛋白分子伴侣NAP1以及其它组蛋白分子伴侣对染色质高级结构的影响及其在植物生长发育中的作用。
(2)
组蛋白H3K36甲基转移酶对重要功能基因表达的调控及其在植物生长发育中的作用。
 
 
 
 
 

代表性论文(* 通信作者):
1 ZHU, Y., WENG, M., YANG, Y., ZHANG, C., LI, Z., SHEN, W.-H.*, DONG A.* (2011) Arabidopsis homologues of the histone chaperone ASF1 are crucial for chromatin replication and cell proliferation in plant development. Plant J., 66, 443-455
 
2 BERR A., MCCALLUM E.J., MENARD, R., MEYER, D., FUCHS, J., DONG, A., SHEN, W.-H. (2010) Arabidopsis SET DOMAIN GROUP2 is required for H3K4 trimethylation and is crucial for both sporophyte and gametophyte development. Plant Cell, 22, 3232-3248.
 
3 DING, B., ZHU, Y., BU, Z.Y., SHEN, W.-H., YU, Y., DONG A. (2010) SDG714 regulates specific gene expression and consequently affects plant growth via H3K9 dimethylation. J. Integr. Plant Biol., 52, 420-430.
4 BERR, A., XU, L., GAO, J., COGNAT, V., STEINMETZ, A., DONG, A., SHEN, W.H. (2009) SET DOMAIN GROUP 25 encodes a histone methyltransferase and is involved in FLC activation and repression of flowering. Plant Physiol., 151, 1476-1485.
 
5 LIU, Z., GAO, J. DONG, A.*, SHEN, W.-H. * (2009) A truncated Arabidopsis NUCLEOSOME ASSEMBLY PROTEIN 1, AtNAP1;3T, alters plant growth responses to abscisic acid and salt in the Atnap1;3-2 mutant. Mol. Plant, 2, 688-699
 
6 LIU, Z., ZHU, Y., GAO, J., YU, F., DONG, A. * & SHEN, W.-H.* (2009) Molecular and reverse genetic characterization of NUCLEOSOME ASSEMBLY PROTEIN1 (NAP1) genes unravels their function in transcription and nucleotide excision repair in Arabidopsis thaliana. Plant J., 59,27-38
 
7 ZHU, Y., LI, Z., XU, B., LI, H., WANG, L., DONG, A. & HUANG,H. (2008) Subcellular localizations of AS1 and AS2 suggest their common and distinct roles in plant development. J. Integr. Plant Biol., 50, 897-905
 
8 XU, B., LI, Z., ZHU, Y., WANG, H., MA, H., DONG, A. & HUANG,H. (2008) Arabidopsis genes AS1, AS2, and JAG negatively regulate boundary-specifying genes to promote sepal and petal development. Plant Physiol., 146, 566-575
 
9 XU, L., ZHAO, Z., DONG, A., SOUBIGOU-TACONNAT, L., RENOU, J.P., STEINMETZ, A. & SHEN, W.-H. (2008) Di- and tri- but not monomethylation on histone H3 lysine 36 marks active transcription of genes involved in flowering time regulation and other processes in Arabidopsis thaliana. Mol. Cell Biol., 28, 1348-1360
 
10 DING, B., ZHU, Y., GAO, J., YU, Y., CAO, K., SHEN, W.-H. & DONG, A. * (2007) Molecular characterization of three rice SET-domain proteins. Plant Sci., 172, 1072-1078
 
11 ZHU, Y., DONG, A. *, MEYER, D., PICHON, O., RENOU, J.P., CAO, K. & SHEN, W.-H. * (2006) Arabidopsis NRP1 and NRP2 encode histone chaperones and are required for maintaining post-embryonic root growth. Plant Cell,  18,2879-2892
 
 
12 YANG, L., LIU, Z.,LU, F., DONG, A. *  & HUANG,H. * (2006) SERRATE is a novel nuclear regulator in primary microRNA processing in Arabidopsis. Plant J., 47, 841–850 (cover story)
 
 
13 DONG, A. *, LIU, Z., ZHU, Y., YU, F., LI, Z., CAO, K. & SHEN, W.-H. (2005) Interacting proteins and differences in nuclear transport reveal specific functions for the NAP1 family proteins in plants. Plant Physiol.,138,1446–1456
 
 
14
 YU, Y., DONG, A. & SHEN, W.-H. (2004). Molecular characterization of the tobacco SET-domain protein NtSET1 unravels its role in histone methylation, chromatin binding and segregation. Plant J., 40, 699-711
 
 
15
 DONG, A., ZHU, Y., YU, Y., CAO, K., SUN, C. & SHEN, W.-H. (2003) Regulation of biosynthesis and intracellular localization of rice and tobacco homologues of nucleosome assembly protein 1. Planta,216,561-570
 
 
16 XU, L., XU, Y., DONG, A., SUN, Y., XU, Y. & HUANG, H. (2003) The novel as1 and as2 defects in leaf adaxial-abaxial polarity reveal the requirement for ASYMMETRIC LEAVES1 and 2 and ERECTA functions in specifying leaf adaxial identity. Development, 1304097-4107
 
17
 CAPRON, A., SERRALBO, O., FULOP, K., FRUGIER, F., PARMENTIER, Y., DONG, A., LECUREUIL, A., GUERCHE, P., KONDOROSI, E., SCHERES, B. & GENSCHIK, P. (2003) The Arabidopsis Anaphase-Promoting Complex or Cyclosome: Molecular and Genetic Characterization of the APC2 Subunit. Plant Cell,15, 2370–2382
 
 
18 DONG, A. *, XIN, H., YU, Y., SUN, C., CAO, K. & SHEN, W.-H. (2002) The subcellular localization of unusual rice calmodulin isoform, OsCaM61, depends on its prenylation status. Plant Mol. Biol., 48, 203-210
 
综述:
1 朱炎,刘自强,高娟,沈文辉,董爱武* (2008)植物组蛋白分子伴侣研究进展 自然科学进展 18,734-741 (invited paper)
 
2 YU,Y., BU, Z., SHEN W.-H., DONG, A.* (2009) An update on histone lysine methylation in plants. Prog. Nat. Sci., 19, 407-413 (invited paper)