2023年5月29日清华大学杨茂君教授受我校盖景鹏老师邀请在我校生命学院进行了题为“呼吸的分子基础”的讲座。
“大自然进化了万亿年，生命机器（蛋白质机器）是精妙的，它的运转方式一定是美的。”清华大学教授、国家重点研发计划超大蛋白质机器的结构生物学研究项目负责人杨茂君说。讲座中杨茂君教授首先带领大家回顾了自然界中动植物呼吸的基本过程，提出线粒体在呼吸中参与的重要作用。随后以幽默诙谐的方式讲述了其实验室为回答一系列能量代谢问题做出的重要研究成果。杨教授实验室以结构生物学手段研究与线粒体能量代谢相关的线粒体呼吸链蛋白复合物为回答能量代谢相关生物学问题奠定了重要的分子基础。报告中杨教授向大家展示了根据所解析的呼吸体原子分辨率结构提出的复合物I、III和IV之间全新的电子传递机理。
随后杨教授又介绍了其实验室突破性地从体外培养的人源细胞中获得并解析的人源线粒体呼吸链超超级复合物的原子分辨率结构。这一系列工作首次将电子传递链四个复合物作为一个整体统一起来。扎实的基础研究为后续的转化研究打下了坚实的基础。由于线粒体呼吸链与人类众多疾病的发生发展关系密切，杨茂君教授课题组针对线粒体呼吸链蛋白复合物筛选并获得了一系列小分子激动剂和抑制剂，并向在场听众展示了这些小分子在抑制癌症转移与复发、脑卒中神经保护、延缓衰老、治疗糖尿病和心血管疾病、预防老年痴呆等方面发挥的重要作用。同时杨茂君在报告中提出中药有效成分在药效上的重要作用。他们发现多种中药有效成分小分子化合物有调控线粒体呼吸链的功能，如果把目前所有的中药天然化合物小分子筛选一遍，就可以重新对《本草纲目》进行注解了。他相信，这必将对开发我国宝贵的中药资源提供大量的信息。
杨茂君教授的讲解风趣，在场师生听得兴趣盎然，报告中以及报告后，现场师生和杨茂君教授围绕不同物种超级复合物的组成，脑组织和心脏的超级复合物的组成差异，质子和电子的传递机制等进行了热烈的讨论。
杨茂君教授简介：
杨茂君，清华大学生命科学学院终身教授、长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者。以结构生物学结合细胞与分子生物学和生物化学为研究手段，从事细胞感应外界信号以及细胞能量代谢相关蛋白质的结构与功能研究，并于这些生物大分子的高分辨结构为基础开展药物设计及临床应用研究。先后在《Nature》（2012，2015，2016）、《Cell》（2016，2017）和《Science》（2019）等杂志发表通讯作者SCI论文70余篇，已获授权专利两项。