高嵩 - 江苏海洋大学

个人简介

高嵩，副教授，硕士生导师。2010年5月毕业于美国TheCatholicUniversityofAmerica生物系生物学专业，获博士学位，2010年5月至2012年12月在美国TheCatholicUniversityofAmerica生物系从事博士后研究。一直从事噬菌体病毒蛋白结构功能研究以及生物工程工具酶研究，对于蛋白结构生物学、蛋白生物化学、生物大分子互作等领域具有扎实的研究功底。致力于T4噬菌体及生物酶类理论研究及在生物医药领域的应用开发。主持了国家自然科学基金2项及多项省、厅级科研项目，纵向项目总经费近130万元。与武汉大学、华中科技大学、莫纳生物科技有限公司等高校和企业建立了良好的科学研究和创新合作关系。在《自然》杂志系列刊物、核酸研究、美国科学院院报等世界知名学术期刊发表系列成果，并申报多项国家发明专利。参与“生物法制备二十二碳六烯酸油脂关键技术及应用”项目，围绕婴幼儿配方奶粉急需的DHA产品展开国产化攻关，打破了国外企业技术垄断，成果获得2018年度国家技术发明奖二等奖。参与基因工程基础工具酶限制性内切酶制备技术项目，打破了国内该系列工具酶44年的国际垄断，成为中国生命科学工具行业的标志性事件。入选江苏省“333工程”，江苏省“六大人才高峰”，连云港市“521高层次人才培养工程”等。主要研究项目：改造T4噬菌体包装机器实现DNA可控跨膜转运及应用.（2015.1-2018.12）国家自然科学基金面上项目，31470275 用于新药筛选的新型T4噬菌体纳米颗粒展示平台开发.（2014.1-2016.12）国家自然科学基金青年基金，31300652 用于先导化合物筛选的噬菌体纳米颗粒展示平台.（2013.7-2016.7）江苏省自然科学基金，BK20130406 新型噬菌体颗粒药物筛选纳米平台.（2013.7-2015.12）江苏省高校自然科学基金，13KJB180003 专利：一种高性能M-MLV逆转录酶的制备方法.（2017）申请号：201710253825.8（在审）第二发明人一种高效重组表达限制性内切酶的方法.（2017）申请号：201710035737.0（在审）第一发明人一种利用甲基化酶的保护高效重组表达限制性内切酶的方法.（2016）申请号：201611048568.6（在审）第一发明人

研究领域

1.T4噬菌体DNA包装机理研究：T4噬菌体的DNA包装机器是一个经典的蛋白-DNA互作系统，由3个重要功能蛋白组成：终止酶大亚基gp17、终止酶小亚基gp16和门户蛋白gp20。该机器是迄今为止见诸报道的最强天然生物机器，水解ATP产生能量并推动DNA分子，产生>60pN的推力。对这一包装机器的机理研究不仅会阐明这一强大生物机器的运转及调控机理，也为理解染色质浓缩、基因复制、DNA修复等蛋白-DNA互作的生命现象提供了理论基础，并且是T4噬菌体DNA包装机器在生物医药领域应用开发的先决条件。本课题组以T4噬菌体DNA包装机器中的终止酶小亚基gp16和门户蛋白gp20为研究对象，利用生物信息学、生物化学、遗传变异、结构生物学手段，对它们的结构和功能进行系统深入的研究。其中对终止酶小亚基gp16的研究是噬菌体装配领域的重大课题，以T4噬菌体这一模式生物为示范，阐明终止酶小亚基在双链DNA噬菌体装配过程中的重要过程——DNA包装——中的调控作用，为人们理解这一强大生物机器的运转机理提供重要信息。以Cryo-EM为手段对门户蛋白gp20进行三维结构解析并进行功能研究，阐明门户蛋白gp20与终止酶大亚基gp17的互作机制，为gp20在基因靶向治疗和单孔道DNA测序等重要方向上的应用奠定基础。 2.T4噬菌体表面展示技术开发：噬菌体展示技术开发历史悠久，应用广泛。T4噬菌体表面展示技术是其中的重要分支。在其二十面体形状的衣壳表面，装配有2种非必须蛋白：870个拷贝的Soc蛋白（smalloutercapsidprotein，9kDa）和155个拷贝的Hoc蛋白（highlyantigenicoutercapsidprotein，39kDa）。由于与Hoc或Soc融合的外源蛋白能够展示在T4噬菌体衣壳表面并保持功能，T4噬菌体衣壳十分适合进行外源蛋白展示。在经典的T4噬菌体展示技术中，研究人员使用同源重组的方法，将病原抗原的基因融入到T4噬菌体Hoc或Soc基因的上游或下游，经基因改造的噬菌体增殖后，衣壳表面即展示有病原抗原。通过这种方法，来源于Neisseriameningitides、poliovirus、HIV、swinefevervirus、footandmouthdiseasevirus等病原体的抗原被成功展示在T4噬菌体衣壳表面。本课题组研究开发一种新型T4噬菌体表面展示技术。与以往的噬菌体展示技术相比十分便捷高效，大大简化了在T4噬菌体表面展示外源蛋白的过程，是噬菌体展示领域的技术革新，将推动T4噬菌体展示技术在疫苗递送、毒性蛋白表达、蛋白功能筛选（包括药物靶位筛选）、先导化合物筛选、固定化酶等领域的应用。

近期论文

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1.Zhang,L.,Wang,P.,Wang,C.,Wu,Y.,Feng,X.,Huang,H.,Ren,L.,Liu,B.-F.,Gao,S.*,andLiu,X.*(2019)BacteriophageT4capsidasananocarrierforPeptide-NGlycosidaseFimmobilizationthroughself-assembly.ScientificReports9,4865DOI:10.1038/s41598-019-41378-9（影响因子4.122，并列通讯作者） 2.Cheng,H.,Luo,Z.,Lu,M.,Gao,S.*,andWang,S.*(2017)Thehyperthermophilicalpha-amylasefromThermococcussp.HJ21doesnotrequireexogenouscalciumforthermostabilitybecauseofhigh-bindingaffinitytocalcium.Journalofmicrobiology55,379-387（影响因子2.319，并列通讯作者） 3.Gao,S.,Zhang,L.,andRao,V.B.(2016)ExclusionofsmallterminasemediatedDNAthreadingmodelsforgenomepackaginginbacteriophageT4.NucleicAcidsRes44,4425-4439（影响因子11.561） 4.Gao,S.,andRao,V.B.(2011)SpecificityofinteractionsamongtheDNA-packagingmachinecomponentsofT4-relatedbacteriophages.JBiolChem286,3944-3956（影响因子4.011）