研究团队
李典范
研究员,研究组长,博士生导师
邮箱:  dianfan.li@@sibcb.ac.cn
电话:  021-20778212
他/她的实验室

研究员,研究组长,博士生导师
电话:021-20778212
Email: dianfan.li@sibcb.ac.cn

 

个人简介: 1999年与2002年于湖南农业大学分别获农学学士和硕士学位。2006年毕业于武汉大学,获博士学位。2006年至2014年先后在爱尔兰利默里克大学与都柏林圣三一学院从事博士后研究。2014年10月回国工作,现任中科院上海生命科学院生化与细胞所,国家蛋白质科学中心(上海)研究员,研究组长,博士生导师。

 

研究方向:膜蛋白结构与功能生物学

 

研究工作:
1. 利用脂立方相(lipid cubic phase,LCP)进行膜蛋白晶体结构学研究。LCP是一种利用单酰基甘油脂构成的膜性环境进行结晶的新技术。通过该技术得到的晶体往往比在去垢剂中得到的晶体堆积更紧密而具有更高分辨率。利用该技术,成功地结晶了a)人源前列腺素E2合成酶1并获得2.08 Å的晶体结构。b)细菌中二酰基甘油激酶的高分辨率晶体结构(2.05 Å)以及c)细菌中两个外膜糖及类糖多聚物转运蛋白。前列腺素E2合成酶1是花生四烯酸信号脂分子代谢途径中的一个重要的,与炎症及肿瘤发生相关,是这些疾病的药物靶标。其与竞争性抑制剂及必须辅助因子还原型谷胱甘肽GSH的复合物晶体结构揭示了酶的催化中心组成与三维组装,为阻断炎症分子生成的抑制剂设计提供分子基础。细菌的二酰基甘油激酶最初由脂代谢著名科学家Eugene P. Kennedy(提出Kennedy磷脂代谢途径)在1965年分离鉴定, 过去60多年来,该酶一直是一个膜蛋白酶学分析,折叠,组装,拓扑学,核磁共振等研究方向上的模式对象。用同步辐射以及自由电子激光X射线衍射方法得到的三维结构揭示了其与其他任何已知激酶不同的结构中心组装信息,解释了半个世纪来所积累的关于催化中心组成与催化机制的一系列经典结果。
2. 利用LCP技术对膜蛋白进行生物物理和生化化学分析,并通过这些分析手段来验证基于晶体结构提出的功能假设。相比传统的表面活性剂所提供的囊束环境,脂双分子层更接近于天然的磷脂双分子层结构,因而得到的试验数据可能更能反映天然状态下的功能信息。利用这种技术成功地对两个脂合成代谢中的重要酶进行了活性分析。
3. 利用LCP膜性结构对膜蛋白进行体外复性。利用此办法成功地将二酰基甘油激酶从尿素溶液中复性到LCP脂双分子层中,并得到复性后蛋白的晶体结构。膜蛋白的表达是结构生物学家面临的大难题之一。通过优化,该方法有望为一些难以表达的膜蛋白的获取和纯化提供解决办法,有助于膜蛋白功能与结构分析。


代表性论文:

1.  E Nji, D Li,  DA Doyle, M Caffrey. Cloning, expression, purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction of a lysine-specific permease from Pseudomonas aeruginosa. Acta. Crystallogr. F . 2014 In Press

2. D Li, M Caffrey. Renaturing Membrane Proteins in the Lipid Cubic Phase, a Nanoporous Membrane Mimetic. Sci. Rep. 2014 4:5806

3. M Caffrey, R Eifert, D Li, N Howe. The lipid cubic phase or in meso method for crystallizing proteins.  Bushings for better manual dispensing. J. Appl. Crystallogr. 2014 In Press

4. D Li, VE Pye, M Caffrey. Experimental phasing for structure determination using membrane protein crystals grown by the lipid cubic phase method. Acta Crystallogr. D.  2014 In press

5. C Boland, D Li* (co-first author), STA Shah, S Haberstock, V Dötsch, F Bernhard, M Caffrey. Cell-free expression and in meso crystallisation of an integral membrane kinase for structure determination. Cell. Mol. Life Sci. 2014 In Press PMID: 25012698
6. JA Lyons, JL Parker, N Solcan, A Brinth, D Li, S.T.A. Shah, M Caffrey, S Newstead. Structural basis for polyspecificity in the POT family of proton coupled oligopeptide transporters. EMBO Rep. 2014 DOI: 10.15252/embr.201338403

7. D Li, N Howe, A Dukkipati, STA Shah, BD Bax, C Edge, A Bridges, P Hardwick, OMP Singh, A Pautsch, R Pfau, G Schnapp, M Wang, V Olieric, M Caffrey. Crystallizing membrane proteins in the lipidic mesophase. Experience with human prostaglandin E2 synthase 1 and an evolving strategy. Cryst. Growth Des. 2014 14:2037-2047

8. J Tan*, SL Rouse*, D Li* (co-first author), VE Pye, L Vogeley, A Brinth, T El Arnaout, JC Whitney, PL Howell, MSP Sansom, M Caffrey. A conformational landscape for alginate secretion across the outer membrane of Pseudomonas aeruginosa. Acta Crystallogr. D. 2014. 70:2054-2068.

9. U Weierstall, D James, D Wang, W Liu, JCH Spence, RB Doak, G Nelson, P Fromme, R Fromme, I Grotjohann, C Kupitz, NA Zatsepin, S Basu, D Wacker, C Wang, S Boutet, M Messerschmidt, GJ Williams, JE Koglin, MM Seibert, C Gati, RL Shoeman, A Barty, HN Chapman, RA Kirian, KR Beyerlein, RC Stevens, D Li, STA Shah, N Howe, M Caffrey, V Cherezov. Lipidic cubic phase injector facilitates membrane protein serial femtosecond crystallography. Nat. Commun. 2014. 5: 3309

10. M Caffrey, D Li, N Howe, STA Shah. 'Hit and run’ serial femtosecond crystallography of a membrane kinase in the lipid cubic phase. Phil Trans B. 2014. 369:20130621

11. W Liu, D Wacker, C Gati, GW Han, D James, D Wang, G Nelson, U Weierstall, V Katritch, A Barty, NA Zatsepin, D Li, M Messerschmidt, S Boutet, GJ Williams, JE Koglin, MM Seibert, C Wang, ST Shah, S Basu, R Fromme, C Kupitz, KN Rendek, I Grotjohann, P Fromme, RA Kirian, KR Beyerlein, TA White, HN Chapman, M Caffrey, JC Spence, RC Stevens, V Cherezov. Serial femtosecond crystallography of G protein-coupled receptors. Science 2013 342:1521-4

12. JT Hopper, YT Yu, D Li, A Raymond, M Bostock, I Liko, V Mikhailov, A Laganowsky, JL Benesch, M Caffrey, D Nietlispach, CV Robinson. Detergent-free mass spectrometry of membrane protein complexes. Nat. Methods 2013 10: 1206-8

13. D Li, JA Lyons, VE Pye, L Vogeley, D Aragao, C Kenyon, ST Shah, C Doherty, M Aherne, M Caffrey. Crystal structure of the integral membrane diacylglycerol kinase. Nature 2013 497:521-4.

14. D Li, ST Shah, M Caffrey. Host lipid and temperature as important screening variables for crystallizing integral membrane proteins in lipidic mesophases. Trials with diacylglycerol kinase. Cryst. Growth Des. 2013 13:2846-57.

15. M Caffrey, D Li, A Dukkipati. Membrane protein structure determination using crystallography and lipidic mesophases: Recent advances and successes. Biochemistry 2012 51:6266-88.

16. D Li, M Caffrey. Lipid cubic phase as a membrane mimetic for integral membrane protein enzymes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011 108:8639-44.

17. D Li, J Lee, M Caffrey. Crystallizing membrane proteins in lipidic mesophases. A host lipid screen. Cryst. Growth Des. 2011 11:530-7.

研究组成员
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