高向东

武汉大学生命科学学院教授

高向东,男,本科毕业于 中国科学技术大学 ,教授、博士生导师。

人物经历

· 1987年考入中国科学技术大学生物系。

· 1992年获生物系细胞生物学专业 学士 。

· 1995年获中国科学技术大学生物系分子生物学专业硕士学位。

· 1998年获 复旦大学遗传学研究所 遗传学专业博士学位。

· 1998年8月至1999年8月于美国 佛蒙特大学 (University of Vermont)医学院从事博士后研究,研究方向是与 糖尿病 研究有关的胰岛素受体底物IRS-1和IRS-2信号传递途径。

· 1999年8月至2003年8月于 宾夕法尼亚大学 (University of Pennsylvania)医学院细胞与发育生物学系从事博士后研究,研究方向是酵母细胞 极性 建立过程中GTP-结合蛋白 美国疾病控制与预防中心 42p的功能和调控机制。

· 2003年8月至2006年8月在同一实验室任研究助理(Research Associate)。2006年8月回国,在 武汉大学生命科学学院 工作。

主讲课程

1.《 遗传学 》54学时, 生物学 国际班和弘毅班必修课。

2.《微生物遗传学》36学时,本科生选修课。

3.《高级微生物学》54学时,研究生专业必修课。

研究方向

细胞 极性建立与维持的分子机制。

具体研究方向

1.细胞 极性 建立过程的空间调控机制

酵母细胞极性的建立在空间上是受控制的,表现为不同类型的细胞以不同的方式在细胞表面选择新的出芽位置。单倍体MATa或MATα细胞在前一次细胞分裂位置的旁侧选择新的出芽位置,这种方式称为轴向出芽(axial budding)。遗传学研究表明这一过程由Axl1p,Axl2p,Bud3p和Bud4p四个 蛋白质 共同控制,它们介导septins→Rsr1p GTPase→Cdc42p GTPase的信号传递,使得空间信号得以被识别。但是,目前并不清楚这四个蛋白质之间的相互关系,以及它们如何与上游septins和下游Rsr1p发生相互作用,从而介导信号传递。我们针对Axl1p、Axl2p、Bud3p和Bud4p进行蛋白质的结构与功能分析,分别鉴定它们定位于芽颈的结构域、它们之间的相互作用、它们与septins的相互作用及与Rsr1p的相互作用,以阐明它们控制轴向出芽的分子机制。

2.Cdc42p,Rho3p和Rho4p在 细胞 极性 建立与维持过程中的功能与调控机制

Rho-家族 GTP- 结合蛋白主要参与 细胞骨架 ,如actin、microtubule及septin,的组织和 囊泡 运输等过程,对于细胞形态的建立与维持、细胞迁移和 细胞质 分裂等细胞学过程起着非常重要的作用。这些GTP-结合蛋白是如何完成这些功能,以及它们又是如何被调控的目前仍不十分清楚。我们以 酿酒酵母 Cdc42p,Rho3p和Rho4p为研究对象,通过分离温度敏感型突变体进行细胞学分析,并采用遗传学手段寻找与这些GTP-结合蛋白有相互作用的 蛋白质 ,以揭示它们如何参与对 细胞骨架 (包括actin和septin)的组织与对 囊泡 运输过程的调节,并对它们本身在 细胞周期 中被调控的分子机制予以阐明。

主要贡献

主持课题项目

1. 酿酒酵母 Rho GTP酶在 细胞 极性 建立过程中调控机制的研究,国家自然科学基金项目,2009-2011。

2. 酿酒酵母 Bud3p对septin细胞骨架调节机制的研究,国家自然科学基金项目,2008-2010 。

代表性论文

1. Tong, Z.-T., Gao, X.-D. , Howell, A. S., Bose, I., Lew D. J., and Bi, E. (2007) Adjacent positioning of cellular structures enabled by a Cdc42 GTPase-activating protein–mediated zone of inhibition. J. Cell Biol. 179(7): 1375-1384.

2. Gao , X.-D. , Sperber, L. M., Kane, S. A., Tong, Z.-T., Tong, A. H. Y., Boone, C. and Bi, E. (2007) Sequential and distinct roles of the cadherin domain-containing protein Axl2p in cell polarization in yeast cell cycle. 摩尔 Biol. Cell. 18(7): 2542-2560.

3. Tcheperegine, S.E., Gao, X.-D. , and Bi, E. (2005) Regulation of cell polarity by interactions of Msb3 and Msb4 with Cdc42 and polarisome components. Mol. Cell. Biol. 25(19):8567-8580.

4. Gao, X.-D. , Caviston, J.P. , Tcheperegine, S.E. and Bi, E. (2004) Pxl1p, a paxillin-like protein in Saccharomyces cerevisiae, may coordinate Cdc42p and Rho1p functions during polarized growth. 摩尔 Biol. Cell. 15(9):3977-3985.

5. Grimme, Super Junior , Gao , XD , Martin, P.S., Tu, K., Tcheperegine, S.E., Corrado , K., Farewell, A.E., Orlean, P. and Bi, E. (2004) Deficiencies in the endoplasmic reticulum (ER)-membrane protein Gab1p perturb transfer of 糖基磷脂酰肌醇 to proteins and cause perinuclear ER-associated actin bar formation. 摩尔 Biol. Cell. 15(6):2758-2770.

6. Gao, X.-D. and Albert, S. (2003) A role for exocytosis in the spatial regulation of actin organization. The Scientific World Journal. 3:1359-1362.

7. Gao, X.-D. , Albert, S., Tcheperegine, S.E., Burd, C.G., Gallwitz, D. and Bi, E. (2003) The GAP activity of Msb3p and Msb4p for the Rab GTPase Sec4p is required for efficient exocytosis and actin organization. J. Cell Biol. 162(4):635-646.

8. 潘辉, 高向东 ,王飞,袁汉英, 李育阳 (2000) “基因拷贝数与 染色体 位置对酵母表达 乙型肝炎病毒 融合表面抗原SA-28基因的影响”,生物工程学报,16(2):124-128.

9. 高向东 ,李育阳(1998) “染色体位置对酵母SUC2基因表达的影响”,复旦学报(自然科学版),37(4):555-558.

10. 高向东 ,李育阳(1998) “ 酿酒酵母 位点特异性 脱氧核糖核酸 切离及定点整合的研究”,生物化学与生物物理学报,30(5):439-444.