周峰

周峰

复旦大学生物医学研究院

随着蛋白质组学的蓬勃发展,新一代的蛋白质组分析技术在寻找疾病关键性靶点展现出很大的优势。全蛋白定量分析能够对人类样品中所有的蛋白质进行性定量分析的测定,其高灵敏度以及高覆盖率,能够为解决目前在疾病发病机制中所遇到的困难提供了行之有效的解决方案。与基于二代测序的方法如转录组,GWAS相比,全蛋白检测平台直接对系统中蛋白质表达量的变化进行直接的测定。全蛋白检测也能够发现那些在转录后的调控,对二代测序方法进行了很好的补充。为进一步利用功能学实验验证我们所发现的疾病的分子发病机制提供了不可或缺的信息。
利用生物素化的(biotinylated)功能缺失的dcas9系统加上能与我们所感兴趣位点能够形成特定结合的SgRNA,在原位去分离纯化我们感兴趣位点DNA以及与这个位点有特定结合的蛋白质复合物。我们能对特定的DNA区域,即使是对单拷贝的DNA位点能够进行全面深度的蛋白质复合物的解析。这些解析的结果能够帮助我们发现那些对特定基因起着重要调控作用的蛋白质,对研究这些基因的激活与静默机制有着至关重要的作用。
周峰主持和参与多项国家和省部级项目,国家自然科学基金重点项目、面上项目,上海市科委项目等。迄今为止,以通讯作者或第一作者在国内外学术刊物上发表论文10余篇,包括Cell, Nature Cell Biology, Nature Communications, Analytical Chemistry等。

演讲报告题目摘要:

利用dcas9和超高灵敏度蛋白质谱平台构建位点特异DNA-蛋白质互作网络
随着功能基因组学的飞速发展,对调控基因表达的顺式(cis-)和反式(trans-)作用元件进行系统研究成为当前急需填补的领域空白。利用生物素化的(biotinylated)功能缺失的dcas9系统加上能与我们所感兴趣位点能够形成特定结合的SgRNA,在原位去分离纯化我们感兴趣位点DNA以及与这个位点有特定结合的蛋白质复合物。我们利用该系统去研究在白血病细胞系K562中,与血红蛋白(Hemoglobin)的几个亚型HBB、HBG、HBE1、以及与调控相关的几个重要的增强子HS1、HS2、HS3、HS4和HS5 上面所结合的蛋白质复合物。在该实验中,我们利用Streptavidin的免疫特异性树脂球对带有Biotin基团的蛋白质复合物进行纯化。然后进行了iTRAQ的标记,最后,样品由高灵敏度的全蛋白定量平台进行定量的分析。在该实验中,我们能够检测到如GATA1,TAL1,NFE2等与血红蛋白的表达息息相关的已知的转录因子。与此同时,我们也能发现新的蛋白质核孔蛋白NUP98以及NUP153结合在hemoglobin基因的位点上面。然后,我们利用该方法研究了跟疾病关系密切的位点,HBE1到HBD之间的区域。通过蛋白质组学,我们发现与HBD-1K相结合的蛋白质的数量要多于与HBD-1.5K以及HBD-2K的蛋白我们同时也测定了与这些位点有相互作用的DNA区域,我们也同样发现与HBD-1K相结合的DNA的数量要多于与HBD-1.5K以及HBD-2K的DNA数量。综合以上的证据,HBD-1K是一个重要的疾病相关基因,通过CRISPR技术敲除了HBD-1K之后,我们能够发现HBG的基因转录受到了明显的影响,而HBB的转录则大致不变。我们的技术表明了,我们能对特定的DNA区域,即使是对单拷贝的DNA位点能够进行全面深度的蛋白质复合物的解析。这些解析的结果能够帮助我们发现那些对特定基因起着重要调控作用的蛋白质,对研究这些基因的激活与静默机制有着至关重要的作用。

研究方向:

超高灵敏度全蛋白定量分析平台
特定位点DNA-蛋白质互作网络的构建

学习和工作经历:

复旦大学附属上海医学院, 复旦大学附属中山医院 生物医学研究院,上海, 中国
研究员(Principle Investigator)东方学者特聘教授, 2014年8月 – 至今
哈佛医学院, 生物化学及分子药理学系, 波士顿, 马萨诸塞州
博士后(Research Fellow), 2007年8月 – 2014年8月, 导师: Jarrod A. Marto, Ph.D.
University of Delaware, Department of Chemistry and Biochemistry, Newark, DE
博士研究生(Research assistant), 2002年7月 – 2007年7月, 导师: Murray V. Johnston, Ph.D.
复旦大学, 化学系,上海, 中国
本科(Research assistant), 1996年9月 – 2000年6月

近期发表论文:

[1] Liu X, Zhang Y, Chen Y, Li M, Zhou F*, Li K, Cao H, Ni M, Liu Y, Gu Z, Dickerson KE, Xie S, Hon GC, Xuan Z, Zhang MQ, Shao Z, Xu J*. In Situ Capture of Chromatin Interactions by Biotinylated dCas9. Cell. 170(5): 1028-1043. IF: 30.410 (* Corresponding author)
[2] Liu X, Zhang Y, Ni M, Cao H, Signer RAJ, Li D, Li M, Gu Z, Hu Z, Dickerson KE, Weinberg SE, Chandel NS, DeBerardinis RJ, Zhou F*, Shao Z*, Xu J*. Regulation of mitochondrial biogenesis in erythropoiesis by mTORC1-mediated protein translation. Nat Cell Biol. 2017; 19(6): 626-638. (* Corresponding author)
[3] Lin Z, Li S, Feng C, Yang S, Wang H, Ma D, Zhang J, Gou M, Bu D, Zhang T, Kong X, Wang X, Sarig O, Ren Y, Dai L, Liu H, Zhang J, Li F, Hu Y, Padalon-Brauch G, Vodo D, Zhou F, Chen T, Deng H, Sprecher E, Yang Y, Tan X. Stabilizing mutations of KLHL24 ubiquitin ligase cause loss of keratin 14 and human skin fragility. Nat Genet. 2016; 48(12): 1508-1516.
[4] Zhou F, Lu Y, Ficarro SB, Adelmant G, Jiang W, Luckey CJ, Marto JA. Genome-scale proteome quantification by DEEP SEQ mass spectrometry. Nature communications. 2013; 4.