今年8月，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心軟物質與生物物理實驗室SM10組特聘研究員姜道華團隊，通過冷凍電鏡單顆粒技術重構出磷酸鹽轉運蛋白XPR1處于不同構象的高分辨率結構，首次揭示了XPR1外排磷酸根離子的門控機制和SPX結構域的調控機制。相關研究成果以Human XPR1 structures reveal phosphate export mechanism為題，發表在《自然》（Nature）上。研究發現，XPR1的結構類似于轉運蛋白，但采取新穎的類似于通道的門控機制外排磷酸根，不同于大多數轉運蛋白采用的交替開放的轉運機制。同時，該研究首次闡明了SPX結構域通過結合多磷酸肌醇調節XPR1的通量，提出了多磷酸肌醇感知和磷酸跟輸出之間的耦合機制。上述成果對人體磷酸根穩態研究至關重要。

您和團隊今年8月份在Nature上發表了一篇關于XPR1蛋白結構及其在磷酸鹽出口中作用的文章，能和我們簡單介紹一下文章和實驗的思路嗎？

顏芮：在獲得該蛋白質樣本后，我們將首先通過文獻調研來掌握當前的研究動態，并深入探討其生物學功能以及結構與功能之間的聯系。我們所研究的蛋白質大多與藥物開發和疾病治療相關，目標是為人類健康做出貢獻。實驗流程將遵循標準的蛋白質研究方法，包括路徑選擇、基因構建、蛋白純化、樣品制備、數據分析以及功能驗證等關鍵步驟。

那XPR1蛋白在人體內扮演的角色是怎樣的呢？

顏芮：無機磷酸鹽（Pi）是所有生物體必需的常量營養素，它參與了幾乎所有的生物過程，包括物質合成、呼吸作用、光合作用、能量轉換和信號傳導等關鍵生理活動。生物體內的磷酸鹽水平受到精細的調控，因為其含量的不足或過剩都可能引發疾病，例如心功能障礙、佝僂病、骨軟化癥和血管鈣化等。XPR1是人體中已知的唯一負責磷酸鹽外排的轉運蛋白，其功能異常與人類神經系統疾病如原發性家族性腦鈣化和腎范可尼綜合征有關。

這篇文章中，您運用了包括冷凍電鏡、基因克隆和蛋白表達、細胞培養、蛋白質純化、蛋白免疫印跡在內的多種實驗技術。在一系列過程中，哪一種技術/設備給您留下了最深刻的印象？

顏芮：我們的實驗和操作都離不開先進的平臺和儀器支持。在基因構建和提取階段，我們主要依賴PCR儀，這是基礎且至關重要的設備。接下來是離心機的使用，幾乎所有實驗都離不開離心步驟。離心機的穩定性、溫度控制、轉速和離心時間對我們實驗的順利進行至關重要。在這方面，瑞沃德品牌的離心機表現出色。

然而，我認為最便捷的設備是細胞計數儀。每次細胞傳代和表達都需要精確控制細胞濃度。傳統的細胞計數板操作不僅耗時，而且結果不夠穩定。自從我們開始使用瑞沃德的細胞計數儀后，它能迅速且準確地提供細胞狀態、數量和存活率等關鍵數據，極大地提高了我們的工作效率，并且結果直觀易懂。

了解到您的實驗室中用了很多瑞沃德的設備，您對于我們的整體印象是怎樣的呢？

顏芮：瑞沃德的產品整體性能非常出色，尤其是我最近使用的冷凍離心機。我們之前使用的進口離心機最大轉速僅為13000rpm，而瑞沃德的離心機最大轉速可達到15800rpm，超過我們現有的進口設備，這讓我感到非常驚喜。

在質量方面，目前我沒有遇到任何重大問題，公司的售后服務也很到位，設備運行非常順利。此外，我覺得瑞沃德的產品設計獨具特色，外觀以灰白色為主，既美觀又實用。

那對于包括瑞沃德在內的國產設備品牌，您是怎么看待的？

顏芮：在價格方面，國產設備具有明顯的競爭力，它們提供了高性價比的選擇。此外，國產設備的交貨時間相對較短，購買后能迅速收到所需設備，這與進口設備相比，后者往往需要較長的國際運輸時間。國產設備在售后服務方面也做得非常好，任何問題都能得到及時響應、高效解決。

實際上，大多數國產設備在使用體驗上與進口設備相差無幾，甚至在某些情況下能夠提供同等或更好的性能。因此，我們當然更傾向于支持國產設備，它們不僅能夠滿足我們的需求，還能促進國內產業的發展。

之前我們也采訪過你們同課題組發Nature文章的武迪博士，大家對你們的導師姜道華教授的評價都很高。

顏芮：是的，我真的非常幸運能遇到現在的導師，姜老師除了帶領我們拿到成績，也很注重我們個人自身的成長。他會以老師的角度去告訴我們，從學生的自身出發，怎么做才能得到一個更好的結果。一開始來這個課題組的時候，因為每周都要開組會很煩惱，開了幾次之后我就非常期待每周的組會了，姜老師會不厭其煩地逐頁去分析和校正你的PPT，幫你捋邏輯，告訴你怎么處理會更好，我們就是在這個過程中慢慢地進步。

而且老師也非常強大，他可以同時把握我們課題組每一個人的課題和進度，重點抓得非常準，真的是非常厲害又負責的老師，非常感謝他。

那您是早就想好要從事科研，還是在后來的過程中被導師影響，一步一步走到現在的？

顏芮：我碩士學的是農業微生物，可以說跟結構蛋白毫不相關，操作基本都不會。碩士畢業后我沒想要做科研，并不是我不愛做科研，而且當時的方向我實在不習慣，然后又沒有一個明確的博士方向，我就沒繼續讀了。畢業后去了微生物所做助理工程師，當時他們剛好招應屆生，給了編制也解決北京戶口就去了。中科院的學生素質會更偏向科研方向，在那個環境里覺得大家都好厲害，自己像菜鳥誤入高端局，非常迷茫。呆了一年多，我就決定放棄了編制，來到了姜老師這邊，也慢慢被老師的專業和人格魅力所打動，堅定地長久地選擇了科研這條路。

在這個過程中，有什么特別艱難的時刻嗎？又是怎么走過來的？

顏芮：其實所有的苦難都源于自己的能力不足。因為科研背景相差比較大，我當時到課題組的時候就是一個小白，很多東西包括軟件操作也不會，要補充很多知識，做很多實驗，老師也比較嚴格，對大家期望高，那時候壓力就會比較大。但老師會給你時間，給你犯錯誤的機會，在這個過程中一點一點地成長起來。

擺正心態是一件非常重要的事情，對于我來說，想要做成這件事情，就不要管過程中的困難，不要去想別人怎么這么厲害、我怎么這么弱。要接受大家的背景和能力本來就不同，首先要接納和認可自己，今天的自己比昨天的自己進步就好了。如果周圍的人都和你差不多，那可能也不會有太多的進步。總會有人更強，那就向強者學習，遇強則強，這樣的環境才能不知不覺地成長起來。

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