施一公团队解析老年痴呆元凶清晰面貌

7月3日，在清华大学召开的发布会上，施一公教授展示了阿尔茨海默症发病直接相关的人源γ分泌酶复合物的精细三维结构，突破前人12埃的研究成果，分辨率高达4.5埃。
该项成果为理解γ分泌酶复合物的工作机制以及阿尔茨海默症的发病机理提供了重要的线索，填补了相关领域的空白。



外国科学家只能将致病蛋白酶解析到12埃的分辨率
阿尔茨海默症多发于65岁以上的老人，随着现代人寿命的增长，患病人数将越来越多。20世纪90年代末，科学家就知道了人源γ分泌酶复合物是老年痴呆症致病蛋白，但十几年来，没有人看清它到底“长成什么样”。
获得γ分泌酶复合物的三维结构，这是目前世界生命科学领域最热门的研究课题之一，世界上多达几十个实验室都在进行科研攻关，但十几年来都未有大的突破。外国科学家只能将蛋白酶解析到12埃（1埃等于0.1纳米，1纳米等于10的负9次方米）的分辨率。
施一公团队解析出分辨率高达4.5埃的致病蛋白三维结构
此次施一公教授对获得的复合物样品进行了冷冻镜分析和数据收集，最终获得了分辨率达4.5埃的γ复合物三维结构，更进一步地分析出了其三维结构。
施一公表示，此次空间结构上解析为首次，“好比国外科学家在100米外看一个馒头，而我们在5米外看一个馒头，我们的目标是做更精细解析，未来能在10厘米外看一个馒头。



施一公团队夜以继日，“白手起家”
2008年回国后，施一公迅速组建实验团队，想要攻克这个世界级难题。这是一个除导师施一公外，完全由年轻博士生组成的团队。施一公把团队的8个学生分为3个小组，他们泡在实验室里，从细菌、酵母、昆虫细胞等多个表达系统中寻求突破，经过大量系统的尝试，以及对表达和纯化方法的不断改造和优化，历经数年，最终获得了分辨率达到4.5埃的γ-分泌酶复合物三维结构。
回忆起那段岁月，青年科学家马丹说有种“快乐的充实”，“在这之前，整个学院关于哺乳动物细胞悬浮培养的经验非常少。我们就自己上网找文献，还跑去一些卖耗材、制药的、做细胞表达的公司去看仪器，学习养细胞的经验和方法。施老师也请国外的专家给我们做讲座，就这样一步步摸索总结过来。”
中国科学家完美撞线，领跑全球
2014年3月，施一公从瑞典国王手中接过晶体学领域国际最高奖项——爱明诺夫奖。这是一场全球生命科学领域持续数十年最激烈赛跑，中国科学家以一次完美撞线赢得了胜利。
2014年6月29日，英国《自然》杂志以长文形式在线发表了这个让世界顶尖生物学家为之一震的惊人发现。它是罕见的，让世界顶级期刊《细胞》《科学》“疯抢”的重大成果。7月3日，在清华大学召开的发布会上，施一公教授展示了阿尔茨海默症发病直接相关的人源γ分泌酶复合物的精细三维结构，突破前人12埃的研究成果，分辨率高达4.5埃。
该项成果为理解γ分泌酶复合物的工作机制以及阿尔茨海默症的发病机理提供了重要的线索，填补了相关领域的空白。



外国科学家只能将致病蛋白酶解析到12埃的分辨率
阿尔茨海默症多发于65岁以上的老人，随着现代人寿命的增长，患病人数将越来越多。20世纪90年代末，科学家就知道了人源γ分泌酶复合物是老年痴呆症致病蛋白，但十几年来，没有人看清它到底“长成什么样”。
获得γ分泌酶复合物的三维结构，这是目前世界生命科学领域最热门的研究课题之一，世界上多达几十个实验室都在进行科研攻关，但十几年来都未有大的突破。外国科学家只能将蛋白酶解析到12埃（1埃等于0.1纳米，1纳米等于10的负9次方米）的分辨率。
施一公团队解析出分辨率高达4.5埃的致病蛋白三维结构
此次施一公教授对获得的复合物样品进行了冷冻镜分析和数据收集，最终获得了分辨率达4.5埃的γ复合物三维结构，更进一步地分析出了其三维结构。
施一公表示，此次空间结构上解析为首次，“好比国外科学家在100米外看一个馒头，而我们在5米外看一个馒头，我们的目标是做更精细解析，未来能在10厘米外看一个馒头。



施一公团队夜以继日，“白手起家”
2008年回国后，施一公迅速组建实验团队，想要攻克这个世界级难题。这是一个除导师施一公外，完全由年轻博士生组成的团队。施一公把团队的8个学生分为3个小组，他们泡在实验室里，从细菌、酵母、昆虫细胞等多个表达系统中寻求突破，经过大量系统的尝试，以及对表达和纯化方法的不断改造和优化，历经数年，最终获得了分辨率达到4.5埃的γ-分泌酶复合物三维结构。
回忆起那段岁月，青年科学家马丹说有种“快乐的充实”，“在这之前，整个学院关于哺乳动物细胞悬浮培养的经验非常少。我们就自己上网找文献，还跑去一些卖耗材、制药的、做细胞表达的公司去看仪器，学习养细胞的经验和方法。施老师也请国外的专家给我们做讲座，就这样一步步摸索总结过来。”
中国科学家完美撞线，领跑全球
2014年3月，施一公从瑞典国王手中接过晶体学领域国际最高奖项——爱明诺夫奖。这是一场全球生命科学领域持续数十年最激烈赛跑，中国科学家以一次完美撞线赢得了胜利。
2014年6月29日，英国《自然》杂志以长文形式在线发表了这个让世界顶尖生物学家为之一震的惊人发现。它是罕见的，让世界顶级期刊《细胞》《科学》“疯抢”的重大成果。