北京大学定量生物学中心

学术报告

题 目： 抗癌药物的单分子和单细胞研究

报告人： 王鹏业 教授

中国科学院物理研究所，软物质物理重点实验室

时 间： 2016年10月24日13：00-14：00

地 点： 北京大学老化学楼东配楼一层101会议室

主持人： 李方廷 副教授

摘要：

顺铂（cisplatin）是一种治疗癌症的临床一线化疗药物，对于有些癌症（例如睾丸癌）有很高的治愈率，但对于另一些癌症却疗效不佳（例如结肠癌）。其机理目前尚不明确。我们遵循还原论策略，从顺铂出发，试着利用单分子和单细胞方法研究抗癌药物与生物大分子（如DNA）的作用机制。我们首先利用原子力显微镜和磁镊研究了顺铂作用于单分子DNA后，对DNA结构和力学性质的改变，提出了顺铂导致DNA分子变软-成环-缩短-凝聚的作用模型。通过这一模型，我们意识到或许顺铂的异构体反铂能够对这一作用过程起加强作用。通过进一步的混合药物单分子实验，我们证实了这种加强作用。这就意味着尽管反铂没有治疗癌症的化疗效用，在一定条件下或许有辅助作用。我们进一步的活细胞实验显示出在活体中的确也存在这种加强效用。初步结果显示，这种加强作用可能源于顺铂反铂共同作用阻碍了癌细胞的自我修复机制，特别是在结肠癌细胞中也显示出了这种效用。报告还将介绍利用量子点观察单个活细胞对抗癌药物紫杉醇的响应以及活细胞内的扩散和运输。我们通过量子点探针标记表皮生长因子受体（EGFR），研究了它在A549细胞中的运输动力学特征，定量研究了紫杉醇对EGFR内吞以及胞内运输的影响。我们还通过单分子荧光跟踪技术发现了细胞内的区域化扩散特点，确定了该区域化扩散主要源于内质网结构的空间限制。

报告人简介：

王鹏业教授1982年毕业于山东大学光学系，1988年于中科院物理所获博士学位。先后在意大利佛罗伦萨国家光学研究所（F. T. Arecchi教授研究组）、法国里尔大学（P. Glorieux教授研究组）、丹麦 Ris? 国家实验室（M. Saffman教授研究组）、英国Heriot-Watt大学（R. G. Harrison教授研究组）、美国斯坦福大学（朱棣文教授研究组）和哈佛大学（谢晓亮教授研究组）进行访问研究。曾获杰青，现任中科院物理所研究员。目前的研究课题：1.抗癌药物与DNA及活细胞的作用；2.DNA与蛋白质的相互作用动力学；3.生物分子马达的动力学；4.利用量子点观察活细胞；5.发展单分子和荧光动态成像技术。过去的主要工作及获得的成果：近年来，进入了物理学与生命科学交叉研究领域。负责成立了“复杂系统和生物大分子的动力学”研究组，担任组长。负责成立了“中科院物理所软物质物理实验室”，担任首届主任。研究了单分子DNA熔化、凝聚、DNA与组蛋白的相互作用、解旋酶的动力学行为、生物分子马达的动力学行为、铂类抗癌药物与DNA的作用机理、单细胞中紫杉醇对表皮生长因子受体内吞运输的影响、量子点在活细胞内的扩散运动等。在PRL, JACS, Molecular Cell, Nature等物理学、化学、生物学及综合杂志上发表学术论文百余篇。