香港科技大学生物学系PhD博士招生中！（导师Prof. BANFIELD）

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研究领域解析和深入探讨

教授是细胞生物学领域的知名学者，其研究主要聚焦于两个密切相关的核心方向：细胞内蛋白质运输和分泌细胞器维持。他利用酵母作为模型生物，研究膜囊泡介导的蛋白质在高尔基体内外的运输过程。这些研究对于理解细胞内部物质运输、细胞器稳态维持以及多种相关疾病的发生机制具有重要意义。

细胞内蛋白质运输是真核细胞功能的基石。在细胞内，新合成的蛋白质需要被准确地运送到特定的亚细胞区域才能发挥功能。教授主要关注分泌途径中的蛋白质运输过程，特别是通过膜囊泡进行的转运机制。这些膜囊泡从一个膜结构出芽，然后被靶向并与另一个膜结构融合。为了维持内膜网络及其细胞器的完整性，运输囊泡与其靶向区室的融合必须被精确调控。

教授的研究深入探索了这一过程中的关键分子机制，尤其关注SNARE蛋白和SM (Sec1/Munc18)蛋白等在膜融合中的作用。通过对酵母Saccharomyces cerevisiae的研究，他揭示了Sly1蛋白(一种SM蛋白)如何通过多种机制促进SNARE介导的膜融合。这些机制包括：打开Qa-SNARE Sed5的闭合构象、介导囊泡与靶膜的近距离锚定以及促进有效的反式SNARE复合物的形成。这些发现为理解膜融合的精确调控提供了重要见解。

教授另一个重要的研究方向是糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPI-APs)的重塑及其在细胞功能中的作用。GPI-APs是一类附着在细胞表面的蛋白质，对于细胞膜的组织和功能至关重要。教授的研究表明，GPI锚的重塑过程对于这些蛋白质的正确定位和功能具有决定性作用。特别值得注意的是，他发现了一种名为Cdc1p的高尔基体定位的GPI锚定蛋白重塑酶，该酶在移除GPI锚甘露糖1上的乙醇胺磷酸(EtNP)中起关键作用。这一发现对于理解GPI-APs如何被整合到酵母细胞壁中以及细胞周期调控提供了新的视角。

这些研究不仅揭示了基础的细胞生物学过程，而且对于理解与蛋白质运输和膜融合相关的疾病具有重要意义。例如，许多神经退行性疾病与细胞内蛋白质运输障碍有关，而一些先天性糖基化疾病则与GPI锚定蛋白的异常相关。教授的工作为这些疾病的分子机制提供了重要线索。

精读教授所发表的文章

1.《Unremodeled GPI-anchored proteins at the plasma membrane trigger aberrant endocytosis》

(发表于Life Science Alliance，2025)

这是一项重要研究，探讨了未完全重塑的GPI锚定蛋白如何影响细胞膜功能。研究发现，当GPI锚甘露糖2(Man2)未被正确重塑时，这些蛋白质到达细胞膜后会增加膜无序性并产生应激反应，触发异常的泛素和网格蛋白依赖的内吞作用。这一发现揭示了GPI-APs重塑对于维持细胞膜稳态的重要性，以及重塑缺陷如何导致细胞功能异常。

2.《SM protein Sly1 and a SNARE Habc domain promote membrane fusion through multiple mechanisms》

(发表于Journal of Cell Biology，2024)

文章探讨了SM蛋白Sly1和SNARE Habc域如何通过多种机制促进膜融合。该研究使用SNARE和Sly1突变体以及体外定义的分析系统，分离并评估了Sly1增强融合的三种机制：打开Qa-SNARE Sed5的闭合构象、介导囊泡与靶膜的近距离锚定以及促进有效的反式SNARE复合物形成。这项工作明确表明这三种机制同时发挥作用，并且在顺式SNARE组装是一个竞争性过程时，近距离锚定对于反式复合物组装尤为重要。

3.《Engineering yeast to induce the synthesis of GPI-APs with a permanent phosphoethanolamine on mannose 2 of the glycan moiety》

(发表于STAR Protocols,2022)

文章介绍了一种工程化酵母系统，可诱导合成在糖基部分甘露糖2上具有永久性磷酸乙醇胺的GPI-APs。这一方法学创新为研究GPI锚重塑过程提供了重要工具，有助于深入了解GPI-APs重塑在细胞生物学中的作用。

4.《The flexible N-terminal motif of uL11 unique to eukaryotic ribosomes interacts with P-complex and facilitates protein translation》

(发表于Nucleic Acids Research，2022)

文章展示了教授研究兴趣的另一个方面——蛋白质翻译调控。该研究表明，真核核糖体特有的uL11蛋白N端柔性基序与P复合物相互作用，促进蛋白质翻译。这一发现为理解真核生物特有的翻译调控机制提供了新见解。

教授的学术地位

教授在细胞生物学领域，特别是在膜蛋白运输、膜融合和GPI锚定蛋白研究方面具有显著的国际影响力。作为香港科技大学生命科学部的教授，他领导了多项重要研究项目，培养了一批优秀的科研人才，并与国际同行建立了广泛的合作网络。

教授的学术影响力首先体现在其高质量的研究成果上。截至目前，他已发表超过50篇学术论文，这些论文大多发表在Cell Reports、Journal of Cell Biology、Molecular Biology of the Cell和Nucleic Acids Research等高影响力期刊上。根据搜索结果，他的研究成果已被引用超过1,000次，表明其研究对学术界产生了广泛影响。

在GPI锚定蛋白研究领域，教授是国际公认的领军人物之一。他对Cdc1p作为GPI锚定蛋白重塑酶的发现，以及阐明GPI-APs重塑与细胞周期调控之间的联系，为该领域带来了重要突破。这些发现不仅揭示了基础的细胞生物学过程，还为理解相关疾病的分子机制提供了重要线索。

在膜融合和SNARE蛋白研究方面，教授对SM蛋白Sly1如何通过多种机制促进膜融合的工作得到了广泛认可。他的研究成果改变了人们对SM蛋白功能的传统认识，表明这些蛋白质不仅仅是SNARE组装的调节因子，还直接参与膜融合过程的多个步骤。

此外，教授积极参与国际学术交流与合作。他曾在多个国际会议上作为特邀讲者分享研究成果，并与来自不同国家和地区的研究团队开展合作研究。这些国际交流和合作活动进一步扩大了他的学术影响力，促进了全球范围内的科学合作。

从2022年到2024年，教授主持了由香港研究资助局(RGC)资助的"yGOLPH3 (Vps74p)上受质蛋白质的结合位点识别与描绘"项目。从2024年开始，他还主持了另一个RGC资助项目"詢問導致主軸組裝檢查點活化的新型質膜應力訊號通路"，这些研究项目的获批反映了他的研究在同行评议中获得了高度认可。

有话说

基于对教授研究的深入理解，我认为其工作在多个方面为该领域带来了重要启示，同时也开辟了若干值得进一步探索的创新方向。

1. 关于GPI锚定蛋白重塑的研究为理解这一过程在细胞生物学中的重要性提供了新视角。GPI-APs是细胞表面的重要组成部分，参与多种细胞功能，包括细胞粘附、信号转导和免疫应答等。教授发现GPI锚重塑不仅是一个简单的修饰过程，更是细胞质量控制的重要环节，未重塑的GPI-APs可触发细胞应激反应，甚至影响细胞周期进程。这一发现启示我们，GPI-APs的重塑状态可能是细胞感知和应对环境变化的一个重要信号。这一领域的创新思考方向可包括：探索GPI-AP重塑状态与细胞命运决定之间的关系，特别是在发育过程和疾病状态下；开发靶向GPI锚重塑酶的小分子调节剂，作为潜在的治疗策略；利用先进的成像技术实时监测GPI-APs的重塑和运输过程，以更全面地理解其动态变化。
2. SM蛋白Sly1促进膜融合的多机制模型关于SM蛋白Sly1促进膜融合的多机制模型对理解膜融合的精确调控具有重要意义。传统观点认为SM蛋白主要通过与SNARE蛋白的相互作用调控膜融合，但教授的研究表明SM蛋白通过多种并行机制促进膜融合，包括改变SNARE构象、介导膜锚定和促进有效SNARE复合物形成。这一多机制模型更好地解释了SM蛋白在膜融合中的核心作用，也为理解膜融合的精确时空调控提供了新框架。在这一领域，未来的创新方向可包括：开发更精细的体外重构系统，模拟不同细胞环境下的膜融合过程；探索SM蛋白与其他膜融合调节因子的相互作用网络；研究SM蛋白功能异常与神经退行性疾病等病理状态的关联。特别值得关注的是，由于SM蛋白在神经递质释放中的关键作用，深入了解其功能机制可能为相关神经系统疾病的治疗提供新靶点。
3. 关于Cdc1p作为GPI锚定蛋白重塑酶的发现温度敏感性cdc1突变体在限制性温度下表现为细胞周期停滞，这一表型长期以来难以解释。教授的研究表明，这一表型可能与Cdc1p在GPI锚重塑中的作用有关，未重塑的GPI-APs积累可能触发细胞周期检查点激活。这一发现建立了GPI锚重塑与细胞周期调控之间的联系，为理解细胞如何协调膜蛋白质量控制与细胞分裂提供了新思路。在这一方向上，创新研究可包括：探索GPI-AP重塑状态与细胞周期检查点之间的信号转导通路；研究不同细胞类型和组织中GPI锚重塑酶的表达调控；探索靶向GPI锚重塑途径作为抗癌策略的可能性。特别是，由于多种癌细胞中GPI-APs表达异常，理解GPI锚重塑与细胞增殖的关系可能为癌症诊断和治疗提供新思路。
4. 高尔基体膜蛋白保留机制的研究高尔基体是分泌途径中的中心枢纽，其功能依赖于特定膜蛋白的准确定位。教授发现Bre5p/Ubp3p脱泛素化酶复合物介导高尔基体膜蛋白的保留，表明泛素化修饰在调控膜蛋白定位方面的重要作用。这一发现启示我们，细胞器身份维持可能涉及多种翻译后修饰的精细平衡。在这一领域，未来研究可关注：探索不同翻译后修饰在调控膜蛋白定位中的协同作用；开发靶向特定细胞器膜蛋白的药物递送系统；研究细胞器膜蛋白错误定位与疾病发生的关联。特别是，由于许多遗传性疾病与特定膜蛋白的错误定位有关，深入了解膜蛋白定位的分子机制可能为这些疾病的治疗提供新策略。

博士背景

Darwin，985生物医学工程系博士生，专注于合成生物学和再生医学的交叉研究。擅长运用基因编辑技术和组织工程方法，探索人工器官构建和个性化医疗的新途径。在研究CRISPR-Cas9系统在干细胞定向分化中的应用方面取得重要突破。曾获国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助，研究成果发表于《Nature Biotechnology》和《Biomaterials》等顶级期刊。