中国科学院上海有机化学研究所张在荣

dasaochu

姓 名:张在荣        
性 别:男
职 称:研究员        
学 历:博士研究生
电 话:021-68582263        
传 真:
电子邮件:zrzhang@sioc.ac.cn        
个人主页:
通讯地址:上海市浦东新区秋月路26号，6号楼　201203        
简历：
2015.9-至今：中国科学院生物与化学交叉研究中心，研究员、课题组长
2015-2015：普罗简那有限公司，研究员
2013-2015：耶鲁大学医学院，副研究科学家
2009-2012：美国国立卫生研究院，博士后
2004-2009：中国科学院生物物理研究所，生物化学博士
2000-2004：山东大学生命科学学院，学士
研究方向：
　　主要研究细胞内蛋白质降解（protein degradation）的各种机制、以及内质网维持其蛋白质及膜组分稳态平衡的分子机理。目标是理解有错误折叠倾向的蛋白在细胞内沉积的机制，了解它们为何持续存留在老化的细胞内，并且发展出有效的策略来减轻错误折叠蛋白对细胞或机体组织造成的负担或损伤。我们将综合应用生物化学、细胞生物学、生物物理学，并结合蛋白质组学和高分辨率成像等技术，研究以下基本问题：
　　1. 错误折叠的跨膜蛋白被质量控制系统识别(recognition)、分选(triage)、泛素化修饰 (ubiquitination)、并传递到蛋白酶体(proteasome)或溶酶体(lysosome)进行降解 (degradation)的分子机制。
　　2. 内质网与细胞核进行有效的信息交流从而使细胞能够对抗蛋白质错误折叠或聚集的分子机制。
　　3. O-联接糖基化 (O-GlcNAc glycosylation) 等翻译后修饰方式对内质网蛋白质稳态的调控机制及其与机体寿命的关系。
专家类别：研究员
职务：课题组长
代表论著：
　　1. Plumb R*, Zhang ZR*, Appathurai S, &Mariappan M. (2015) A functional link between the co-translational protein translocation pathway and the UPR. eLife 4: e07426 (*Co-first authors)
　　2. Park SY, Waheed AA, Zhang ZR, Freed EO, & Bonifacino JS.(2014) HIV-1 Vpu accessory protein induces caspase-mediated cleavage of IRF3 transcription factor.J. Biol. Chem. 289, 35102-35110
　　3. Zhang ZR*, Bonifacino JS, &Hegde RS*. (2013) Deubiquitinases Sharpen Substrate Discrimination during Membrane Protein Degradation from the ER. Cell 154, 609-622 (* Co-corresponding authors)
　　4. Moran C, Kinsella GK, Zhang ZR, Perrett S, & Jones GW. (2013) Mutational Analysis of Sse1 (Hsp110) Suggests an Integral Role for this Chaperone in Yeast Prion Propagation In Vivo. G3: Genes, Genomes, Genetics 3, 1409-1418
　　5. Emerman AB, Zhang ZR,Chakrabarti O, &Hegde RS. (2010). Compartment-restricted biotinylation reveals novel features of prion protein metabolism in vivo. Mol. Biol. Cell 21, 4325-4337
　　6. Zhang C, Jackson A, Zhang ZR, Han Y, Yu S, He RQ, and Perrett S. (2010). Amyloid-Like aggregates of the yeast prion protein Ure2 enter vertebrate cells by specific endocytotic pathways and induce apoptosis. PLoS One 5, e12529
　　7. Zhang ZR, and Perrett S. (2009). Novel glutaredoxin activity of the yeast prion protein Ure2 reveals a native-like dimer within fibrils. J. Biol. Chem.284, 14058-14067
　　8. Wang XY, Zhang ZR, and Perrett S. (2009). Characterization of the activity and folding of the glutathione transferase from Escherichia coli and the roles of residues Cys10 and His106. Biochem. J.417, 55-64
　　9. Zhang ZR, Bai M, Wang XY, Zhou JM & Perrett S. (2008). "Restoration" of glutathione transferase activity by single-site mutation of the yeast prion protein Ure2. J. Mol. Biol. 384, 641-651
　　10. Lian HY, Zhang H, Zhang ZR, Loovers HM, Jones GW, Rowling PJ, Itzhaki LS, Zhou JM & Perrett S. (2007). Hsp40 interacts directly with the native state of the yeast prion protein Ure2 and inhibits formation of amyloid-like fibrils. J. Biol. Chem. 282, 11931-11940

haorizi111

中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心张在荣课题组发现错误折叠的膜蛋白被泛素化、并从内质网膜转运到细胞质中后，会经历“再泛素化”过程，进而能有效地被蛋白酶体识别并降解。相关研究成果发表于国际期刊《分子细胞》。
　　错误折叠的蛋白质聚积在细胞内会对细胞产生损伤，引起细胞功能紊乱并导致疾病发生，例如神经退行性疾病。为了维持正常生理功能，真核细胞进化出了泛素-蛋白酶体途径来降解错误折叠的蛋白质（待清除蛋白质底物在泛素连接酶的作用下，被泛素分子共价修饰，然后被蛋白酶体识别并降解）。除此之外，细胞清除错误折叠跨膜蛋白质还依靠驱动蛋白p97复合体。p97复合体将其从膜内分离、去折叠、并转运到亲水的细胞质中，被位于其中的蛋白酶体识别并降解。然而，膜蛋白被p97复合体从生物膜内分离、去折叠、并释放到细胞质后如何被蛋白酶体识别这一过程一直被忽视。
　　张在荣团队选取与痛风相关的错误折叠膜蛋白ABCG2作为研究对象，发现由p97复合体转运到细胞质中的ABCG2会被分子伴侣BAG6和泛素连接酶RNF126组成的复合物识别。研究进一步发现RNF126介导该底物蛋白质的再一次泛素化，使得底物蛋白能够有效地被蛋白酶体识别并降解。细胞降解错误折叠膜蛋白的这种策略被称为“再泛素化”，其促进了被p97转运或去折叠的蛋白质底物的快速降解，减少了被p97去折叠的肽链在细胞质中停留的时间，从而使底物不至于形成聚积物而对细胞造成损害。同时，该研究揭示RNF126-BAG6的底物范围具有广谱性，显示“再泛素化”可能是一种普遍存在的机制。“再泛素化酶”RNF126在多种癌症细胞中高度表达，可促进细胞生长，很可能与癌症细胞清除错误折叠蛋白质的功能紧密相关。
　　上述研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委面上项目、上海市市级科技重大专项等资助。
　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.molcel.2020.06.023