研究团队
高影
研究员,研究组长,博士生导师
邮箱: ying.gao@@sibcb-ncpss.org, ying.gao@@sibcb.ac.cn
电话: 021-20778215

研究员,研究组长,博士生导师
电话:021-20778215
E-mail: ying.gao@sibcb.ac.cn


个人简介:
        2000年毕业于河南大学物理系,获得应用物理学士学位。2003年获河南大学光学硕士学位。2006年获得日本综合研究大学院大学/日本国立自然科学研究机构光学博士学位。2007年至2009年在美国爱因斯坦医学院生物物理与生理系从事博士后研究。2009年至2013年在美国耶鲁大学细胞生物系从事博士后研究。2013年10月回国工作,现任中科院上海生科院生化与细胞所研究员,研究组长,博士生导师。2014年,获得国家“青年千人”计划支持。


研究方向:光镊单分子方法解析生物动力学过程


研究工作:
        光镊(Optical Tweezers)单分子的方法是近年来发展起来的一项新型的高分辨率光学技术。由于其独特性,这项技术已被逐步完善成为研究生物动力学过程一项不可取代的生物物理学方法。利用这一技术可以实时地对于单个分子或者单个复合物进行观测,并直接检测和该生物体系紧密相关的机械力、相对长度(或者距离)的变化,从而给出体系中的结合能量,结合/运动速率,移动步长等关键的动力学信息。
       本课题组的主要感兴趣的研究方向1)组蛋白修饰对于核小体结构影响的分子动力学解析。组蛋白末端的甲基化、乙酰化、磷酸化以及泛素化修饰对于DNA的转录过程具有直接的调控作用。利用单分子技术,对于核小体结构、DNA在组蛋白上 Wrapping/Unwrapping动力学的解析,将有助于从分子层面理解由组蛋白修饰引起的DNA在组蛋白上微观缠绕结构的改变。进而揭示组蛋白修饰对于DNA转录过程调控作用的分子机制这一表观遗传中的关键问题。2)单分子解析蛋白质反折叠动力学。蛋白质的折叠态、反折叠态及错误折叠态在生物体系中都同时存在。这些态与态之间的相互转换和生物体系的功能直接相关,同时也和疾病的形成有着密切的关系。不同于传统的生物化学方法利用蛋白质变性剂来实现对蛋白质反折叠过程的研究,光镊单分子技术能够实现在生理调节下,对于单个蛋白质不同折叠状态的实时、动态、可逆的检测,给出折叠能量、折叠速率以及中间态等关键信息。


代表论文:
1、Gao Y., Zorman S., Gundersen G., Xi Z., Ma L., Sirinakis G., Rothman J. E., Zhang Y., Single SNARE Complexes Zipper in Three Distinct Stages, Science, 337,1340-1343,2012. (Faculty 1000 recommended paper, Science perspective reviewed paper, Science Signaling Editor’s choice)
2、Sirinakis G., Ren Y., Gao Y., Xi Z., Zhang Y., Combined versatile high-resolution optical tweezers and single-molecule fluorescence microscopy, Rev. Sci. Instrum. 83, 093708, 2012.
3、Zhang Y, Sirinakis G., Gundersen G., Xi Z., Gao Y., “DNA Translocation of atp-Dependent Chromatin Remodelling Factors Revealed by High-Resolution Optical Tweezers” (2012) Methods in EnzymologyVol 513: Nucleosomes, Histones & Chromatin Part B, 1st ed., Oxford uk
4、Xi Z., Gao Y., Sirinakis G., Guo H., Zhang Y., Single-molecule Observation of Helix Staggering, Sliding, and Coiled Coil Misfolding, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 109 (15) 5711-5716, 2012

5、Gao Y., Sirinakis G., Zhang Y., Highly Anisotropic Stability and Folding Kinetics of a Single Coiled Coil Protein under Mechanical Tension. J. Am. Chem. Soc. 133, 12749–12757, 2011.

6、Sirinakis G., Clapierc C.R., Gao Y., Viswanathanc R., Cairnsc B.R.http://www.genesdev.org/cgi/content/full/16/16/2120 - FN1, Zhang, Y., The 11
RSC Chromatin Remodeling ATPase can Translocate DNA with High Force and Small Step Size. EMBO J. 30, 2364-2372, 2011.

7、Shang Z., Gao Y., Jia T., Mo Y., Vibrational modes study of thymine on the surface of copper electrode using SERS-measurement and the DFT method.J. Mol. Struct., 930(1-3), 60-64, 2009.

8、Sato A., Gao Y., Kitagawa T. and Mizutani Y., Primary Protein Response after Ligand Photodissociation in Carbonmonoxy Myoglobin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104, 9627-9632, 2007.

9、Gao Y., El-Mashtoly S. F., Pal B., Hayashi T., Harada K., Kitagawa T., Pathway of Information      Transmission from Heme to Protein upon Ligand Binding/Dissociation in Myoglobin Revealed by UV Resonance Raman Spectroscopy. J. Biol. Chem. 281(34), 24637-24646, 2006.

10、Gao Y., Koyama M, El-Mashtoly S. F., Hayashi T., Harada K., Mizutani Y. and Kitagawa T., Time-resolved Raman Evidence for Energy “Funneling” through Propionate Side Chains in Heme “Cooling” upon Photolysis of Carbonmonoxy Myoglobin. Chem. Phys. Lett. 429(1-3), 239-243, 2006.

11、Junyi Jiao, Aleksander A. Rebane, Lu Ma, Ying Gao, Yongli Zhang, Kinetically coupled folding of a single HIV-1 glycoprotein 41 complex in viral membrane fusion and inhibition, Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 2015, 112(22): E2855–E2864

 

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