新闻及香港科大故事
2024
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港科大研究团队新的测量数据揭示大气有机气溶胶中含氮分子的显著贡献
A Research Paper titled “New measurements reveal a large contribution of nitrogenous molecules to ambient organic aerosol” authored by Prof. Jian Zhen YU (Chair Professor, Division of Environment and Sustainability) and her postgraduate research students was recently published on npj Climate and Atmospheric Science, a journal focusing the physical, chemical and biological components of the climate and atmospheric sciences.
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科大研究揭示短距离囊泡运输机制
香港科技大学(科大)的研究团队揭示囊泡在细胞内局部区域进行短距离运输的机制,为这个生物学家尚未充分认识的领域提供了新方向。
囊泡是一个小的细胞容器,可以执行多种生物功能,包括转运蛋白质、脂质、以及生物体生存所需的其他物质,并回收废料。 除了使用马达蛋白进行长距离运输外,细胞还有在特定区域进行短距离囊泡运输的需求。 然而,这种短距运输的确切机制仍待科学家进行研究。
为了应对这项挑战,一支由科大生命科学部博士研究生裘骅先生及研究资助局博士后研究员吴先登博士所带领的研究团队,在科大前生命科学部讲座教授张明杰和科大生命科学部教授邬振国的指导 下,聚焦于突触囊泡(SVs)的研究,成功揭开了短距离运输的神秘面纱。 他们发现,这些与囊泡相关的特定蛋白质的相分离,能够使囊泡在细胞的不同区域之间以可控的方式移动。
具体而言,一种名为Piccolo的巨型条状蛋白质,可以响应钙讯号,从储备池(reserve pool)提取突触囊泡,并将它们运送到活跃区域(Active zone)。
他们还发现,另一种名为TFG的蛋白质也透过使用类似的相分离过程,协助囊泡从内质网(ER)运送到内质网-高尔基体中间体。
有见及此,研究结果表明,相分离或是细胞调控囊泡以特定方向短距离运输的通用方式。
在细胞中,囊泡需要沿着特定方向移动以满足各种生理需求,细胞不同区域之间的长距离运输主要依赖细胞骨架和马达蛋白,而囊泡也需要在细胞中一些比较局部的区域内进行 短距离运输。 例如,在高尔基体中,囊泡需要在间隔几百纳米的腔室间快速移动,以进行蛋白质的加工与分选。 同样,在神经细胞末梢,突触囊泡则需要在数百纳米范围内从储备区转运到释放位点,以控制神经递质精确释放。
与长距离囊泡运输相比,现时人类除了知道这个过程不涉及马达蛋白外,对细胞如何实现局部的囊泡定向运输机制所知甚少。 因此,此项研究引证了细胞内帮助囊泡在特定方向上进行局部短距离运输的过程,成果至关重要。
吴博士表示:「我们的研究证明,在无需马达蛋白的参与下,囊泡的短距离定向运输可以透过相分离来实现,能在广泛的细胞生物学领域场景中应用。因此,如何将新的 囊泡运输机制拓展至其他已知的细胞过程中,将会成为重要的未来研究方向。」
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科大研究团队分析蓝藻羧酶体自组装原理 为促进光合作用提供新见解
香港科技大学(科大)研究团队发现了羧酶体(一种在部分细菌和藻类中存在的固碳结构)的自组装原理。此发现可以帮助科学家重新设计和应用这类固碳结构,让植物将阳光转化为更多能源,提高光合作用效率,有望增加全球粮食产量,并减缓全球暖化。
羧酶体是部分细菌和微藻中的细菌微区室,其将特定的固碳酶包裹在由蛋白质构成的外壳中。细菌通过羧酶体进行碳固定,即是将大气中的二氧化碳转化为细胞生长所需的有机化合物的过程。科学家一直试图了解这种複杂的高效固碳体系的自组装过程。
是次研究由科大海洋科学系曾庆璐副教授带领,其团队解析了从名为原绿球藻的海洋蓝藻中纯化出了最小羧酶体的完整结构。该团队与中国科学技术大学生命科学与医学部周丛照教授课题组合作,通过蔗糖密度梯度离心等手段方法,克服了细胞破碎和污染方面其中一个最大的技术难题,成功纯化出原绿球藻ɑ-羧酶体样品,并提出之前研究中尚未观测到的α-羧酶体完整组装模型。
当中,研究团队利用单颗粒冷冻电子显微镜分析ɑ-羧酶体的结构,并计算得到其蛋白外壳的组装模式。该结构为类二十面体形状三维结构,表面以特定的蛋白质排列而成。研究团队收集了超过23,400张由科大生物冷冻电镜中心显微镜拍摄的图像,并手动挑选了约32,000个完整的ɑ-羧酶体颗粒进行分析,得出ɑ-羧酶体的直径约为86 nm,是目前已知尺寸最小的羧酶体。研究发现RuBisCO酶在羧酶体内部有序排列形成三层环状结构,支架蛋白CsoS2通过中间域结合在外壳内表面,并在外壳内部形成多价相互作用网络交联RuBisCO酶,从而精准调控ɑ-羧酶体的组装。
植物合成生物学是羧酶体最有前景的应用领域之一。将羧酶体引入植物叶绿体发挥其CO2浓缩机制,可有望提高植物光合作用效率和农作物产量。
曾教授表示:“我们的研究揭开了原绿球藻羧酶体自组装的神秘面纱,为全球碳循环提供了新见解。这些发现对减缓全球暖化亦很重要,因为海洋蓝藻可固定全球约25%的二氧化碳,我们对海洋蓝藻高效固碳机制的研究将有利于进一步提高其固碳效率,从而去除更多大气中的二氧化碳。”
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科大与土耳其共和国驻港总领事建立联系
香港科技大学(科大) 于5月6日接待土耳其共和国驻香港总领事 Kerim EVCIN访问校园,加强大学与土耳其的紧密联系。
科大副校长(大学拓展)汪扬教授、本科招生及入学事务处处长刘梦琳教授以及全球及大中华事务主任李琬雯会见Evcin 总领事及其代表团,分享了科大多年来如何维护学生和教职员的多元化以及汇聚世界各地顶尖人才。
代表团随后参观了科大先进的李兆基图书馆,了解大学为学生提供的丰富学习资源,并与校内的土耳其学生及教职员见面交流。
是次交流印证了科大致力实践“一带一路”倡议,与 “一带一路” 沿线国家伙伴如土耳其建立紧密联系和开展合作的决心。科大学期待与土耳其进一步发展双边关系,开拓更多合作机遇。
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科大与北京天坛医院签署战略合作协议 携手培育创新型医学人才
香港科技大学(科大)与首都医科大学附属北京天坛医院(北京天坛医院)今日签署战略合作协议,双方将共同培育兼具研究和临床能力的医学人才,推动前沿科技与临床医学的结合,加快科研成果在临床上的转化应用。
因应人口老龄化所带来的挑战,全球医疗健康需求日益增长,未来的医疗体系极需研究与临床治疗能力兼备的临床科学家及生物科技人才。科大和北京天坛医院是次合作,期冀通过资源共享和优势互补,培养面向未来的临床科学家、加速科研成果于临床上的应用和转化、以实现推动两地卫生健康高质量发展的目标。
根据协议,双方将于年内推出重点人才培养计划,获选加入计划的北京天坛医院医生,将以「访问学者」身份在科大接受科研培训。他们将有机会参与前沿研究项目,学习最新的科研方法和技术,以提升其科研及临床实践能力。此外,双方还将共同开展包括神经科学、人工智能、生物医学工程等领域的研究,积极推动前沿科技于临床应用的转化。
科大校长叶玉如教授在签约仪式上表示:「此次签约为科大与内地顶尖医疗机构合作的重要里程碑。我们希望透过此次合作,深化内地与香港在医学研究及临床领域的交流合作,以及培育新一代的临床医学人才,推动前沿科研成果更快地转化为临床应用,为两地的生物医学和卫生健康事业发展作出贡献。」
北京天坛医院院长王拥军教授亦表示:「北京天坛医院始终致力于培养能够从临床发现问题、用科技创新的途径来解决临床问题的临床医学科学家,这与科大对新一代医学人才的培育理念不谋而合。只有科研与临床之间相互促进,提升研究成果的临床转化应用,才能切实让更多患者看到希望。我们希望与科大的合作,能够培养出既懂科研又具备临床实践经验的临床科学家,助力医学发展。」
作为香港首家研究型大学,科大不仅具备深厚的研究基础,亦聚集了一批国际领先的学者和专家,尤其在神经科学、遗传学、生物工程、数据科学、人工智能、机械人,多组学和精准药物发现等领域均处于国际先进水平。此外,科大亦积极推进内地与香港在科研和教育领域的合作,包括筹划建立一所国际领先、面向未来的新型研究型医学院,旨在培养具有研究能力的临床医生和转化医学人才, 推动前沿技术和医疗领域的融合发展。