學習和工作經歷
2011-2015 吉林大學☛，學士
2016-2021 日本兵庫縣立大學，博士
2021-2024 日本岡山大學♡，博士後
2024.07-至今 a8体育官网，助理教授👩🏿🌾，研究員
研究介紹
研究方向👜：
時間分辨串行飛秒晶體學（Time-resolved serial femtosecond XFEL method, TR-SFX），蛋白質動態結構變化，分子電影
研究內容➕：
了解蛋白質的三維結構是理解其在生物體內發揮功能的基礎💁🏿♀️。近年來👭，大量的蛋白質結構通過X射線衍射晶體學（X-ray crystallography）和單粒子冷凍電鏡（single partile analysis by cryo-electron microscopy, SPA cryo-EM）方法得到解析，AlphaFold的出現和進化更使我們可以不通過實驗就可以知道大多數蛋白質的靜態結構🧑🏻🔧，這些結構為我們深入了解蛋白質功能提供了重要的線索🕸🕳。然而🧘🏽♀️，在蛋白質功能執行過程中，常表現出復雜的動態變化。而這些動態過程目前仍難以通過X射線衍射晶體學和單粒子冷凍電鏡直接揭示👨🏼✈️🍓。時間分辨串行飛秒晶體學（Time-resolved serial femtosecond XFEL method, TR-SFX）利用XFELs和精密的泵浦-探測(pump-probe)技術，為研究生物大分子的動態結構提供了一種革命性的實驗方法(見圖 1)👱♀️。在此技術中🔯，蛋白質微晶體在真空或與高粘度潤滑油混合後垂直輸出，與水平射出的XFELs交叉，在微晶到達XFELs衍射位置之前♑️，利用激光照射晶體啟動反應後🕘，就可以利用XFELs檢測反應中間態的結構。此技術特別適用於研究光敏蛋白，其中特定波長的激光作為泵浦源激發樣品🙋🏽，XFELs隨後作為探測源捕捉結構變化。通過調整泵浦與探測脈沖之間的延遲時間👨🏿🦳，我們能夠在化學反應的不同階段捕獲分子結構的瞬間狀態，延遲時間可精確到亞皮秒至毫秒級，使我們可以觀察從化學鍵斷裂到底物結合以及復雜催化事件的動態過程。每個時間點的數據分析後將得到該時間點的結構
圖 1.利用XFELs的泵浦-探測時間分辨串行飛秒晶體學方法示意圖
本課題組長期招聘助理研究員和博士後研究員🕝，歡迎有意者發送郵件至我的郵箱lihj1@shanghaitech.edu.cn。此外⚜️，課題組誠邀生命學院和物質學院化學學科的研究生加入🦻🏼，有意者請同樣發送郵件聯系我。更多詳情🕵🏽，請訪問課題組網站：hongjie-lab.com。
發表論文：
H. Li*, Y. Nakajima*, E. Nango, S. Owada, D. Yamada, K. Hashimoto, F. Luo, R. Tanaka, F. Akita, K. Kato, J. Kang, Y. Saitoh, S. Kishi, H. Yu, N. Matsubara, H. Fujii, M. Sugahara, M. Suzuki, T. Masuda, T. Kimura, T. N. Thao, S. Yonekura, L.-J. Yu, T. Tosha, K. Tono, Y. Joti, T. Hatsui, M. Yabashi, M. Kubo, S. Iwata, H. Isobe, K. Yamaguchi, M. Suga#, and J.-R. Shen#, Oxygen-evolving photosystem II structures during S1–S2–S3 transitions. Nature626, 670–677 (2024).
X. Liu*, P. Liu*, H. Li*, Z. Xu*, L. Jia, Y. Xia, M. Yu, W. Tang, X. Zhu, C. Chen, Y. Zhang, E. Nango, R. Tanaka, F. Luo, K. Kato, Y. Nakajima, S. Kishi, H. Yu, N. Matsubara, S. Owada, K. Tono, S. Iwata, L.-J. Yu#, J.-R. Shen#, and J. Wang#, Excited state intermediates in a designer protein encoding a phototrigger caught by XFEL. Nature Chemistry 14, 1054–1060 (2022).
H. Li*, Y. Nakajima*, T. Nomura, M. Sugahara, S. Yonekura, S. K. Chan, T. Nakane, T. Yamane, Y. Umena, M. Suzuki, T. Masuda, T. Motomura, H. Naitow, Y. Matsuura, T. Kimura, K. Tono, S. Owada, Y. Joti, R. Tanaka, E. Nango, F. Akita, M. Kubo, S. Iwata, J.-R. Shen#, and M. Suga#, Capturing structural changes of the S1 to S2 transition of photosystem II using time-resolved serial femtosecond crystallography. IUCrJ 8, 431-443 (2021).
M. Suga*, F. Akita*, K. Yamashita, Y. Nakajima, G. Ueno, H. Li, T. Yamane, K. Hirata, Y. Umena, S. Yonekura, L.-J. Yu, H. Murakami, T. Nomura, T. Kimura, M. Kubo, S. Baba, T. Kumasaka, K. Tono, M. Yabashi, H. Isobe, K. Yamaguchi, M. Yamamoto, H. Ago, and J.-R. Shen#, An oxyl/oxo mechanism for oxygen-oxygen coupling in PSII revealed by an x-ray free-electron laser. Science 366, 334-338 (2019).
