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夏恒传 (硕导)

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个人简介:

夏恒传,男,生物化学与分子生物学,博士,助理研究员,硕士生导师。

电话:0511-88791923

E-mail:hchxia@mail.ujs.edu.cn

学习与工作简历:

1993-1997, 曲阜师范大学,生物学,学士

1997-2004, 中科院上海生化细胞研究所,生物化学与分子生物学,博士

2004-2008, 美国密歇根大学,博士后,结构生物学,分子细胞生物学

2008-至今,江苏大学,生命科学研究院。

研究领域:

一.分子机器ESCRT系统在家蚕变态发育及胚胎发育中的作用机制。

(1)ESCRT系统最初是在研究酵母及哺乳动物细胞MVB(multivesicular body)途径中发现的。MVB是由晚期内吞体(late endosome)的限制膜内陷形成许多腔内囊泡(intralumenal vesicles)而得名。在这个过程中,来自于细胞膜(膜蛋白,受体)及高尔基体(新合成的溶酶体酶等)的多种膜蛋白及脂类货物(cargoes)被分拣,有的被分拣进入腔内囊泡,在MVB与溶酶体(酵母液泡)膜融合后被溶酶体内多种酶系降解。MVB的形成和货物的分拣由多种囊泡运输蛋白Vps(vacuolar protein sorting)来调控,它们形成ESCRT蛋白质复合物(endosomal sorting complexes required for transport),包括ESCRT-0,I,II,III及Vps4-Vta1复合物。目前发现,MVB途径或其功能蛋白能够调控细胞膜受体介导的大多数的信号转导途径,比如EGFR、FGFR、GPCR、Notch、Hedgehog、Wnt等,也能调控为数众多的氨基酸、水分、多种离子的transporter 或者channel蛋白,在蛋白质降解、细胞自噬、细胞凋亡、胞质分裂、小RNA介导的基因沉默、mRNA的细胞内定位、细胞膜损伤的修复、核膜的重新形成、HIV等病毒的出芽释放、exosome的形成、pH 调控等多种重要的细胞分子机制中发挥重要作用,直接或间接的调控细胞生长、分化和组织器官的形成,基因突变会促进癌症的发生发展过程,也能影响神经系统的退化,与帕金森症、阿尔兹海默症等密切相关。ESCRT-III和Vps4一起形成ESCRT系统的核心结构,前者能够形成纤维状多聚体结构,负责囊泡形成最后阶段的剪切过程,后者作为ATPase能利用水解ATP获得能量来解聚ESCRT-III以重复利用。(2)家蚕是我国及世界上许多国家重要的经济昆虫,最近也被开发成为“生物反应器”来生产临床上应用的重要生物大分子药物。作为鳞翅目昆虫重要的模式生物,家蚕的全基因组测序已经完成,为家蚕生物学研究奠定了坚实的基础。家蚕的一生包括幼虫期(1龄到5龄)、蛹期、成虫期(蚕蛾),是研究胚胎发育和变态发育良好的材料。(3)在前期实验中,我们发现BmVps4和BmVta1的基因转录和蛋白表达水平在家蚕变态发育期和胚胎发育期有显著的上调,初步的RNA干扰结果也显示BmVps4的确影响家蚕的变态发育。家蚕变态发育非常复杂,包括幼虫组织器官的消亡(丝腺、唾液腺、小肠、结肠)、重整(幼虫期的中肠、脂肪体、肌肉组织崩坏、消退后重新形成新的成虫组织器官;体壁、气管通过蜕皮过程完成更新;马氏管和神经系统在细胞水平上发生改变,组织器官没有崩坏)和成虫组织器官的形成(成虫生殖腺、翅膀、复眼、胸足从成虫原基分化发育而成)。这些过程需要保幼激素、蜕皮激素等多种激素的调控,需要信号转导调控、细胞凋亡、自噬、细胞分裂和分化等多种分子机制的协同作用。为了准确的评估BmVps4和BmVta1在家蚕发育中的作用,我们下一步准备在不同组织器官的不同发育阶段有针对性的进行RNA干扰,以明确它们在不同组织器官中的角色和重要性。同时,我们也对ESCRT系统的其它成员进行研究,目前也克隆获得了多种ESCRT-III相关基因,以充分了解ESCRT分子机器在家蚕发育中的作用。

二.分子机器ESCRT系统在家蚕宿主与家蚕病毒相互作用中的分子机制。

家蚕在养殖中常常受到多种病毒的侵染,如果不能及时处理,常常会造成巨大的经济损失。其中一种代表性的病毒是家蚕核型多角体病毒BmNPV(Bombyx mori nuclear polyhydrosis virus)。通过遗传育种手段,我们实验室也培育出了能够对BmNPV有高度抗性的家蚕品种,说明家蚕与BmNPV存在相互博弈的过程。已有发现表明,HIV等逆转录病毒及其它一些被膜病毒也能利用宿主的MVB途径或者其功能蛋白在细胞膜上出芽释放。杆状病毒BmNPV有出芽型(BV)和包涵体(ODV)两种类型。我们推测,BmNPV的BV也可能利用家蚕宿主的MVB途径来帮助自己在细胞膜上出芽释放。目前,我们主要应用杆状病毒表达系统及RNA干扰方法,研究BmVps4、BmVta1以及其它的ESCRT功能蛋白在BmNPV感染、复制及出芽释放进程中的作用。

三.生物大分子的晶体结构及功能分析。

对研究中发现的一些重要的作用蛋白,我们也将采取晶体结构分析等结构生物学方法和手段,以研究蛋白-蛋白相互作用、三维结构与生物功能的关系,加深对相关分子机制的了解。

四.微生物的生物活性大分子的生物合成及代谢途径。

我们以铜绿假单胞菌为研究对象,研究对铁离子具有极强螯合能力的铁载体pyoverdine的生物合成途径,以及铁载体在农业、病原菌检测、重金属污染的环境修复等方面的应用。我们也对新型抗生素、抗真菌活性物质的生物合成及改造工作感兴趣。

研究课题

1. 江苏大学启动基金(家蚕细胞MVB途径及在杆状病毒BmNPV出芽中的作用机制 ,09JDG005),主持。

2. 江苏省高校自然基金 (家蚕细胞MVB途径及在DNA病毒BmNPV出芽中的作用机制研究,10KJB180001),主持。

3. 国家自然科学基金 (家蚕蛋白BmVps4和BmVta1在MVB途径及杆状病毒BmNPV感染中的作用机制研究,31372259),主持。

4. 微生物技术国家重点实验室开放课题 (铜绿假单胞菌铁载体合成途径关键蛋白质的结构及功能研究,M2008-07),主持。

5. 国家自然基金课题(铜绿假单胞菌铁载体pyoverdine的周质空间合成途径中重要蛋白质的结构及功能研究,31170692),参与。

6. 国家自然基金课题 家蚕β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶2对核型多角体病毒蛋白糖基化的影响 (31101673),参与。

7. 家蚕氨基酸转运蛋白与其抗BmNPV功能的研究 (31301919),参与。

8. 国家转基因重大专项(农业部)(高通量二维电泳-质谱联动技术检测转基因水稻产品),参与。

研究论文:

1. 邵丹丹, 夏恒传#, 陈波, 余毛毛, 陈克平. 多功能分子机器ESCRT的研究进展. 江苏大学学报:医学版, 2016, 26(04): 360-366.

2. Gao L, Li Q, Li R, Deng Z, Brady B, Xia N, Chen G, Zhou Y, Xia H, Chen K, Shi H. Protein determination using graphene oxide-aptamer modified gold nanoparticles in combination with Tween 80. Anal Chim Acta. 2016 Oct 19;941:80-86.

3. Yin YN,Xia HC,Zhu FF,Chen L,Lu P,Chen KP. Virus-induced opposite effect on Bombyx mori gene transcriptions. Isj-Invertebrate Survival Journal,2016.1.1,13:291~297) 。

4. Lü P, Xia H, Gao L, Pan Y, Wang Y, Cheng X, Lü H, Lin F, Chen L, Yao Q, Liu X, Tang Q, Chen K. V-ATPase Is Involved in Silkworm Defense Response against Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus. PLoS One. 2013 Jun 18;8(6):e64962.

5. 夏恒传,张春霞,冯凡,袁弋,周阳,刘晓勇,朱克明,姚勤,陈克平。多囊体生物发生和蛋白质分拣:ESCRT、Vps4、Ubiquitination一个都不能少. 生物化学与生物物理进展,2013, 40(2):103-117

6. Hengchuan Xia, Chunxia Zhang, Fan Feng, Yi Yuan, Xiaoyong Liu, Keming Zhu, Qin Yao, Keping Chen. The multivesicular body pathway: A newly discovered battlefield for gameplay between virus and host. 2013, 7(11):913-920 , African Journal of Microbiology Research

7. Qin L, Xia H, Shi H, Zhou Y, Chen L, Yao Q, Liu X, Feng F, Yuan Y, Chen K. Comparative proteomic analysis reveals that caspase-1 and serine protease may be involved in silkworm resistance to Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus. J Proteomics. 2012 Jun 27;75(12):3630-8.

8. Xia H, Zhang C, Feng F, Yuan Y, Zhou Y, Liu X, Zhu K, Yao Q, Chen K. Molecular cloning, expression and characterization of a novel vacuolar protein sorting 4 gene in silkworm, Bombyx mori. Mol Biol Rep. 2012 Dec;39(12):10339-46.

9. Xia H, Wu C, Xu Q, Shi J, Feng F, Chen K, Yao Q, Wang Y, Wang L. Molecular cloning and characterization of lactate dehydrogenase gene 1 in the silkworm, Bombyx mori. Mol Biol Rep. 2011 Mar;38(3):1853-60.

10. Hengchuan Xia, Honggang Lv Keping Chen, Qin Yao, Peng Lv, Jun Li, Huiqing Chen and Lin Wang.Cloning and characterization of peptidylprolyl isomerase B in the silkworm, Bombyx mori. African Journal of Biotechnology. 2009,8(24):7148-7155

11. Pan Y, Xia H, Lü P, Chen K, Yao Q, Chen H, Gao L, He Y, Wang L. Molecular cloning, expression and characterization of Bmserpin-2 gene from Bombyx mori.Acta Biochim Pol. 2009;56(4):671-7.

12. Xiao J, Xia H, Zhou J, Azmi IF, Davies BA, Katzmann DJ, Xu Z. Structural basis of vta1 function in the multivesicular body sorting pathway. Dev Cell. 2008, 14(1): 37-49.

13. Xiao J, Xia H, Yoshino-Koh K, Zhou J, Xu Z. Structural characterization of the ATPase reaction cycle of endosomal AAA protein Vps4. J Mol Biol. 2007, 374(3): 655-70.

14. Xia HC, Li F, Li Z, Zhang ZC. Purification and characterization of Moschatin, a novel type I ribosome-inactivating protein from the mature seeds of pumpkin (Cucurbita moschata), and preparation of its immunotoxin against human melanoma cells. Cell Research, 2003, 13 (5): 369-74.

15. Xia HC, Hu WG, Yang XX, Li F, Zhang ZC. Preparation and primary application of monoclonal antibodies against a novel ribosome-inactivating protein Moschatin from pumpkin seeds. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2004, 36 (2): 105-10.

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