疏水性氨基酸口诀(牛奶又上热搜了)

《原清华大学生物学教授颜宁在科学技术实验上的探索与创新》

1996年-2000年清华大学生物科学与技术系学士；
2000年-2004年美国普林斯顿大学分子生物学系，博士，导师为结构生物学家、清华大学教授、中国科学院院士、欧洲分子生物学学会外籍会士、美国国家科学院外籍院士、美国人文与科学院外籍院士施一公；
2005年-2007年 美国普林斯顿大学分子生物学系从事博士后研究；
2007年-至今清华大学教授、博士生导师；
2017年5月7日从清华大学证实，颜宁已接受美国普林斯顿大学邀请，受聘该校分子生物学系雪莉·蒂尔曼终身讲席教授的职位。
研究方向
人类基因组中编码蛋白的所有基因约有30%编码膜蛋白。
膜蛋白在一切生命过程中起着关键作用，具有重要的生理功能。FDA批准上市的药物中,约50%的作用靶点为膜蛋白。
因此，对膜蛋白结构与功能的研究具有极高的生物学意义及医药应用前景。
转运蛋白（transport proteins）是膜蛋白的一大类，介导生物膜内外的化学物质以及信号交换。脂质双分子层在细胞或细胞器周围形成了一道疏水屏障， 将其与周围环境隔绝起来。
尽管有一些小分子可以直接渗透通过膜，但是大部分的亲水性化合物，如糖，氨基酸，离子，药物等等，都需要特异的转运蛋白的帮助来通过疏水屏障。
因此，转运蛋白在营养物质摄取，代谢产物释放以及信号转导等广泛的细胞活动中起着重要的作用。
大量疾病都与膜转运蛋白功能失常有关，转运蛋白是诸如抗抑郁剂，抗酸剂等大量药物的直接靶点。
研究主要集中在次级主动运输蛋白的工作机理上。
交替通路模型，被用来解释转运蛋白的工作机理，在这个模型中，转运蛋白至少采取两种构象来进行底物的装载及卸载：
一种向膜外开放，一种向膜内开放。有许多结构和生物物理学证据支持这个模型。
但是，仍有两个最有趣的基本问题没有解决。
第一，主动运输的能量偶联机制是什么？
第二，在转运过程中，是什么因素触发了转运蛋白的构象变化？使用基于结构的研究手段对次级主动运输蛋白进行研究，以期解决转运蛋白工作机理中的基本问题。
主要成就
2014年，颜宁率领的团队在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的三维晶体结构。
2015年进一步获得了具备更多构象的GLUT3结合底物和抑制剂的超高分辨率结构，从而清晰揭示了葡萄糖跨膜转运这一基本细胞过程的分子基础。
此外，她还对离子通道结构生物学领域做出重要贡献，解析了电压门控钠离子通道的晶体结构，最近又利用最新冷冻电镜技术获得了最大钙离子通道RyR1的高分辨率结构。
2015年进一步获得了具备更多构象的GLUT3结合底物和抑制剂的超高分辨率结构，从而清晰揭示了葡萄糖跨膜转运这一基本细胞过程的分子基础。
2016年9月-Science-关闭及开放构象的RyR2
2016年9月，颜宁教授研究组与加拿大卡尔加里大学陈穗荣研究组合作在《Science》（DOI:10.1126/science.aah5324）发表研究长文，揭示了已知分子量最大的离子通道Ryanodine受体RyR2亚型处于关闭和开放两种状态的三维电镜结构，探讨了RyR2的门控机制。
通过比较关闭和开放状态的两个结构，发现位于穿膜区域负责通透离子的通道有明显的变化：
在开放构象中，该通道发生扩张，从而使得钙离子能够顺利地从肌质网内部转移到细胞质中。通过对RyR2中每个相对独立的结构域的仔细比较和分析，认为中心结构域极有可能是引发RyR开放的关键，这一发现与之前有关RyR的功能研究结论相吻合。
另外，研究组还获得了分辨率为5.7埃的RyR1开放构象结构，并基于结构比对，初步分析了RyR1的门控机理，有关RyR1的成果已分别发表在《Nature》（Doi:10.1038/nature14063）和《Cell Research》（Doi:10.1038/cr.2016.89）上，有关Cav1.1的论文已分别发表于《Science》（DOI: 10.1126/science.aad2395）和《Nature》（Doi:10.1038/nature19321）杂志上。上述研究与最新的这篇研究论文极大地促进了人们对于兴奋-收缩偶联的理解。
2017年2月，真核生物电压门控钠离子通道的拓扑图和三维电镜结构
2017年2月，颜宁教授研究组在《科学》（Science, DOI: 10.1126/science.aal4326）在线发表了题为“Structure of a eukaryotic voltage-gated sodium channel at near atomic resolution”的研究长文，在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道。

尿里有泡沫是病吗？
门诊上经常有患者因为尿里有泡沫来咨询，医生基本上是先开一张尿常规化验，如果化验结果里没有蛋白、感染或红细胞，就会告诉患者基本没有问题。但是泡沫尿是怎样形成的呢？作者查阅了国际上发表的相关文献，总结如下。如果尿中泡沫比较大，排尿后泡沫迅速破裂消失，基本上是不存在疾病的，因为尿流的冲力比较大，进入尿盆后会把空气带入水肿形成泡沫。但是排尿后看到尿中有泡沫，而且泡沫大小不等，甚至有分层，就可能有问题了，基本上考虑要内科的疾病，比如说肾小球肾炎，肾病综合症等，在这些疾病中红细胞、蛋白质或氨基酸是从肾小球“漏”出来，区别于尿路出血引起的。只有大约1/3的泡沫尿当中发现有蛋白尿。从物理和化学角度来看，泡沫尿的形成有这样几个疑问，泡沫尿是怎样形成的？除了蛋白以外，其他物质会引起尿中有泡沫吗？泡沫尿的形成可能与一种叫作表面活性剂的物质有关，这种表面活性剂是一种有机化合物，具有既亲水又疏水的特点，溶于水后存在于气体与水的表面，不可溶的疏水端聚集形成气泡。肥皂能够清洁衣物，就是因为既有亲水又有疏水的这种结构。依靠亲水和输水两种活性可以将污物进行分离。啤酒中的泡沫也是由于具有亲水和疏水特点的蛋白质造成的，这主要指大麦中分离出来的脂运输蛋白。蛋白质和多肽氨基酸具有亲水和疏水活性，可以成为表面活性剂，在水中形成泡沫。另外一些游离氨基酸也具有这种特性，可以在尿中形成泡沫。经典的氨基酸尿可见于范可尼综合症，它是骨软化-肾性糖尿-氨基酸尿-高磷酸尿综合症，是遗传性或获得性近端肾小管功能异常引起的一组症候群，这些氨基酸主要是甲硫氨酸和络氨酸，这二者具有强烈的亲水和疏水特性，会从患者尿中排出。范可尼综合症患者的24小时尿中这些氨基酸的数量可以超过500毫克。在一些泌尿外科结石、肿瘤、炎症患者中血尿比较常见。当出现血尿和脓尿的时候，细胞膜破裂，释放出磷酸酯，在尿中也会形成泡沫。 虽然泡沫尿常见，但当中还是隐藏着一些疾病的，患者应该观察泡沫的大小，是不是泡沫很快就消失，有没有分层等等。最主要的还是要询问医生并作相关的检查