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病原菌致病及耐药机理研究组
 
组长:刘翠华 博士、研究员

 

研究组研究方向 

  重要病原菌与宿主互作的分子机制、重要病原菌耐药的分子流行病学和分子耐药机制的研究 

 

研究组研究内容及意义

  1.重要病原菌与宿主互作的分子机制

  泛素化等蛋白修饰在病原菌与宿主互作的过程中发挥了重要的调控作用:一方面,泛素化等蛋白修饰可调控宿主的多种生物学过程包括炎症和免疫反应、细胞凋亡、细胞自噬、细胞骨架重排和细胞周期进展等方面,进而影响感染性疾病的进程和转归;而另一方面,很多细菌分泌的效应蛋白可干扰宿主的泛素化等蛋白修饰过程,进而调控宿主的炎症和免疫等信号通路并导致细胞生理功能紊乱。近年来,不断有新的泛素化等蛋白修饰的关键分子被发现,并且其底物蛋白分子的数量和修饰形式的种类也在不断增加。此外,不同的蛋白修饰间可相互影响,从而精细地、动态地调节蛋白质的活性和功能。我们在前期研究中发现某些泛素连接酶及其互作蛋白可影响分枝杆菌的胞内存活。我们将进一步深入研究泛素化等蛋白修饰关键分子在结核分枝杆菌等重要病原菌入侵宿主细胞及胞内存活过程中的调控作用及其分子机制,我们还将探寻干扰宿主泛素化等蛋白修饰通路的病原细菌效应蛋白的功能及其作用机制。这些分子机制的进一步阐明将为我们针对病原菌感染的治疗提供新的线索和思路,其研究结果还将为感染或传染性疾病的药物治疗和疫苗研究提供新的特异性靶标。

 

 2.重要病原菌耐药的分子机制

  我国当前的耐药结核病疫情十分严峻。加强对结核病人的早期耐药分析以及探寻新的抗结核治疗靶标已成为迫切需要解决的问题。本研究组建立了一种基于结核耐药相关基因突变数据库(TBDReaMDB)的结核分枝杆菌分子耐药谱分析方法,并对近二十株耐多药(MDR)和广泛耐药(XDR)结核分枝杆菌临床分离株进行了较为全面的耐药相关基因突变位点及其进化特征分析。我们的结果提示:耐药结核分枝杆菌中的耐药相关基因采取正选择的进化方式,并且MDRXDR结核分枝杆菌株可能是在不同的地区以及不同的环境下通过不同的途径独立进化而来。此外,我们还发现了某些可能与结核分枝杆菌的耐药性相关的新的基因多态性位点。我们将近一步综合应用全基因组测序、生物信息学分析以及分子遗传学等方法和技术,探寻结核分枝杆菌等重要病原菌中新的耐药机制并确证新的耐药相关基因,从而为针对耐药细菌进行快速准确的分子耐药谱分析以及新药研发提供新的靶点信息。

 

研究队伍

 

研究组长:刘翠华

电话:010-64806197

电子邮件:liucuihua@im.ac.cn

通讯地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,A426室,中国科学院微生物研究所

邮政编码:100101

 

主要学习及工作经历

2000年    第三军医大学,医学检验学专业,学士

2005年    南方医科大学,生物化学与分子生物学专业,博士

2003-2006年  哈佛大学医学院微生物学与分子遗传学系,联合培养博士研究生/博士后

2006-2007年  中国科学院微生物研究所分子免疫中心,博士后

2007-2009年  中国医学科学院/北京协和医学院基础所生化系,副研究员

2009-2010年  解放军第309医院结核病研究所,副研究员

2010-2014年  中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室,副研究员,青年研究组长

2014-至今    中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室,研究员,研究组长 

 

获奖情况

2003-2006  世界卫生组织,“生物技术与生物医学工程科研奖学金”
2005     广东省教育厅,“南粤优秀研究生”
2011     中国科学院,“青年创新促进会会员”
2015     中国科学院,“青年创新促进会优秀会员”

 

工作人员

汪  静  博士  助理研究员(2012-)
李冰曦  硕士  助理研究员(2013-)

 

在读研究生

柴琪瑶  硕转博(2014-) 
张  勇  硕士生(2017-)
赵冬冬  硕转博(2016-)
葛浦浦  博士生(2017-)
陆  喆  硕士生(2017-)

 

已毕业学生

李  彬  硕士生(山东大学客座研究生,2010-2013)
赵  明 本科实习生(安徽大学,2010-2012)
矫士平  本科实习生(中山大学中山医学院,2012)
许光华  硕士生(安徽大学-中国科学院微生物研究所联合培养,2013-2016)
李  杰  硕士生(2012-2015)
强丽华  硕士生(安徽大学-中国科学院微生物研究所联合培养,2014-2017)
葛浦浦  硕士生(2013-2016)
 

已离开工作人员 

王  琪 硕士  研究实习员(2010-2014 

 

代表性论文

[1]

Wang J, Ge P, Qiang L, Feng T, Zhao D, Chai Q, Zhu M, Zhou R, Meng G, Iwakura Y, Gao GF, Liu CH*. The mycobacterial phosphatase PtpA regulates the expression of host genes and promotes cell proliferation. Nature Communications, 2017, 8(1): 244.

[2] Xu G, Wang J, Liu CH*. Klebsiella pneumoniae NdpA suppresses ERK pathway-mediated host early inflammatory responses and is degraded through the ubiquitin-proteasome pathway. Protein & Cell. 2017, 8(2): 144-148.  
[3] Zhang Y, Qian L, Wei W, Wang Y, Wang B, Lin P, Liu W, Xu L, Li X, Liu D, Cheng S, Li J, Ye Y, Li H, Zhang X, Dong Y, Zhao X, Liu CH, Zhang HM, Ouyang Q, Lou C. Paired design of dCas9 as a systematic platform for the detection of featured nucleic acid sequences in pathogenic strains. ACS Synth Biol 2017, 6 (2): 211-216.
[4] Wang J, Teng JL, Zhao D, Ge P, Li B, Woo PC, Liu CH*. The ubiquitin ligase TRIM27 functions as a host restriction factor antagonized by Mycobacterium tuberculosis PtpA during mycobacterial infection. Scientific Reports 2016, 6:34827.
[5] Abednego Moki Musyoki, Zhongyu Shi, Chunling Xuan, Guangwen Lu, Jianxun Qi, Feng Gao, Beiwen Zheng, Qiangmin Zhang, Yan Li, Joel Haywood, Cuihua Liu, Jinghua Yan, Yi Shi, George F. Gao. Structural and functional analysis of Streptococcus suis FBPS: an anchorless fibronectin-binding protein from Gram-positive bacteria. Proc Natl Acad Sci U S A 2016, 113 (48): 13869-13974.
[6] Li J, Chai QY, Liu CH*. The ubiquitin system: a critical regulator of innate immunity and pathogen-host interactions. Cell Mol Immunol 2016, 13(5):560-576. (Invited Review Article).
[7] Ding Y, Zheng H, Feng C, Wang B, Liu CH, Mi K, Cao H, Meng S. Heat shock protein gp96 enhances T cell responses and protective potential to Bacillus Calmette-Guérin vaccine. Scand J Immunol 2016, 84 (4): 222-228.
[8] Wang J, Li BX, Ge PP, Li J, Wang Q, Gao GF*, Qiu XB*, Liu CH*. Mycobacterium tuberculosis suppresses innate immunity by coopting the host ubiquitin system. Nature Immunology 2015, 6(3): 237-245. 
[9]

 Li J, Chai Q, Zhang Y, Li B, Wang J, Qiu XB, Liu CH*. Mycobacterium tuberculosis Mce3E suppresses host innate immune responses by targeting ERK1/2 signaling. The Journal of Immunology 2015, published online 16 March 2015, doi:10.4049/jimmunol.1402679. 

[10]

Li J, Liu F, Wang Q, Ge P, Woo PCY, Yan J, Zhao Y, Gao GF, Liu CH*, Liu C*.Genomic and transcriptomic analysis of NDM-1 Klebsiella pneumoniae in spaceflight reveal mechanisms underlying environmental adaptability. Scientific Reports 2014, 4: 6216.  

[11]

Liu F, Hu YF, Wang Q, Li HM, Gao GF, Liu CH*, Zhu B*. Comparative genomic analysis of gene variations among Mycobacterium tuberculosis clinical isolates with different antibiotic resistance profiles. BMC Genomics 2014, 15: 469. 

[12]

Wang Q, Lau SK, Liu F, Zhao Y, Li HM, Li BX, Hu YL, Woo PC*, Liu CH*. Molecular epidemiology and clinical characteristics of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis in a tuberculosis referral hospital in China. PLoS One 2014, 9(10): e110209. 

[13]

Xu G, Wang J, Gao GF*, Liu CH*. Insights into battles between Mycobacterium tuberculosis and macrophages. Protein & Cell 2014, 5(10): 728-736 (Review Article). 

[14]

Liu CH*. M. tuberculosis and macrophages: co-existence and co-evolution. J Pulmonar Respirat Med 2014, 4:2. http://dx.doi.org/10.4172/2161-105X.1000e133 (Invited Editorial Article). 

[15]

Qian MX, Pang Y, Liu CH (Co-first author), Haratake K, Du BY, Ji DY, Wang GF, Zhu QQ, Song W, Yu Y, Zhang XX, Huang HT, Miao SY, Chen LB, Zhang ZH, Liang YN, Liu S, Cha H, Yang D, Zhai Y, Komatsu T, Tsuruta F, Li H, Cao C, Li W, Li GH, Cheng Y, Chiba T, Wang L, Goldberg AL, Shen Y, Qiu XB*. Acetylation-mediated proteasomal degradation of core histones during DNA repair and spermatogenesis. Cell 2013, 153: 1012-1024. 

[16]

Li B, Hu Y, Wang Q, Yi Y, Woo PCY, Jing H, Zhu B, Liu CH*. Structural diversity of class 1 Integrons and their associated hene cassettes in Klebsiella pneumoniae isolates from a hospital in China. PLoS ONE 2013, 8:e75805. 

[17]

Wang Q, Li B, Tsang AK, Yi Y, Woo PC*, Liu CH*. Genotypic analysis of Klebsiella pneumoniae isolates in a Beijing hospital reveals high genetic diversity and clonal population structure of drug-resistant isolates. PloS ONE 20138e57091. 

[18] 

Liu CH*, Li HM, Lu N, Wang Q, Hu YL, Yang X, Woo PCY, Gao GF, Zhu BL*. Genome-wide molecular characterization and evolutionary analysis of multidrug-resistant and extensively drug-resistant Mycobacterium tuberculosis. Journal of Infection 2012, 65: 412-422. 

[19]

Yu HT, Yang N, Wang Q, Liang JQ, Liu CH*. Prevalence of and risk factors associated with kanamycin-resistant tuberculosis in a Beijing tuberculosis referral hospital. Journal of Medical Microbiology 2012, 61: 960-967. 

[20]

Li B, Yi Yong, Wang Qi, Tan L, Jing H, Woo PCY, Gao GF*, Liu CH*. Analysis of genetic determinants of multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant Klebsiella pneumoniae isolates in a hospital in Beijing, China. PloS ONE 2012, 7: e42280. 

[21]

Han HM, Liu CH, Wang QH, Xuan CL, Zheng BW, Tang JQ, Yan JH, Zhang JR, Li M, Cheng H, Gao GF. The two-component system Ihk/Irr contributes to the virulence of Streptococcus suis serotype 2 strain 05ZYH33 through induction of the bacterial cell metabolism. Microbiology 2012, 158: 1852-1866. 

[22]

Zhang JX, Wu XQ, Shi LL, Liang Y, Xie ZS, Yang YR, Li ZX, Liu CH, Yang FC. Diagnostic serum proteomic analysis in patients with active tuberculosis. Clinica Chimica Acta 2012, 2012, 413: 883-887.  

[23]

Liu CH*, Li L, Chen Z, Wang Q, Hu YL, Zhu BL*, Woo PCY*. Characteristics and Treatment Outcomes of Patients with MDR and XDR Tuberculosis in a TB Referral Hospital in Beijing: A 13-Year Experience. PLoS ONE 2011, 6(4): e19399.  

[24]

Liu CH*, Li HM, Li L, Hu YL, Wang Q, Yang N, Wang SM, Zhu BL. Anti-tuberculosis drug resistance patterns and trends in a tuberculosis referral hospital, 1997–2009. Epidemiology and Infection 2011, 27:1-10.  

[25]

Liu CH*, Yang N, Wang Q, Hu YL, Zhang GY, Zhu BL. Risk factors associated with fluoroquinolone-resistant tuberculosis in a Beijing tuberculosis referral hospital. Respirology 2011, 16: 918-925.  

[26]

Ding JB, Pan YL, Jiang H, Cheng JS, Liu TT, Qin N, Yang Y, Cui BY, Chen C, Liu CH, Mao K, Zhu BL. The whole genome sequences of four Brucella strains. Journal of Bacteriology 2011 Jul; 193 (14):3674-3675.  

[27] 

Wu ZW, Li M, Wang CJ, Li J, Lu N, Zhang RF, Jiang YQ, Yang RF, Liu CH, Liao H, Gao GF, Tang JQ, Zhu BL. Probing genomic diversity and evolution of 1 Streptococcus suis 2 serotype 2 by NimbleGen tiling array. BMC Genomics 2011 May 10; 12(1):219.  

[28]

Liu CH, Lee SM, VanLare JM, Kasper DL, Mazmanian SK. Regulation of surface architecture by symbiotic bacteria mediates host colonization Proc Natl Acad Sci USA 2008, 105 (10): 3951-3956.

[29]

Feng YJ, Zheng F, Pan X, Sun W, Wang C, Dong Y, Ju AP, Ge J, Liu D, Liu CH, Yan J, Tang J, Gao GF. Existence and characterization of allelic variants of Sao, a newly identified surface protein from Streptococcus suis. FEBS Microbiology Letter 2007, 275(1): 80-88.  

[30]

Liu CHGoldberg AL, Qiu XB. New insights into the role of the ubiquitin-proteasome pathway in the regulation of apoptosis. Chang Gung Medical Journal 2007 30 (6): 469-479. (Invited Review Article) 

[31]

Mazmanian SK, Liu CH, Tzianabos AO, Kasper DL. An immunomodulatory molecule of symbiotic bacteria directs maturation of the host immune system. Cell 2005, 122: 107-118. 

[32]

Shi R, Ma WL, Liu CH, Song YB, Mao XM, Zheng WL. An oligonucleotide microarray bait for isolation of target gene fragment. Journal of Biochemistry and Molecular Biology 2004, 37 (2): 148-152. 

[33] Liu CH, Ma WL, Shi R, Zhang B, Ou YQ, Zheng WL. Gene expression study of Saccharomyces cerevisiae with the Agilent 2100 bioanalyser. British Journal of Biomedical Science 2003, 60 (1): 22-25.  
[34] Liu CH, Ma WL, Shi R, Ou YQ, Zhang B, Zheng WL. Possibility of using DNA chip technology for diagnosis of human Papillomavirus. Journal of Biochemistry and Molecular Biology 2003, 36 (4): 349-353.  
[35]

Li L, Ma WL, Zhu J, Shi R, Liu CH, Chen JK, Zheng WL. A modified restriction display PCR method in sample-labelling of DNA microarray. Journal of Virological Methods 2003, 114 (1): 71-75.  

 

申请专利:

1.  刘翠华,汪静,强丽华,葛浦浦; 一种肺癌细胞生长抑制剂;申请号:201610979727.8

2.  刘翠华,汪静;一种抗结核分枝杆菌感染的蛋白TRIM27;申请号:201610381995

3.  刘翠华,许光华,汪静,李冰曦,严景华; 一种ERK信号通路抑制剂NdpA;申请号:201610213178.3

4.  刘翠华,汪静,李冰曦,鲁燕;一种结核分枝杆菌分泌蛋白的泛素结合结构域;申请号:201410061782.X

5.  刘翠华,汪静,李冰曦,葛浦浦;一种重组卡介苗及其构建与应用;申请号:201410482225.5

6.  刘翠华,李杰,汪静;一种Erk信号通路抑制剂;申请号:201410523217.0

7.  刘翠华,汪静;一种使p-JNKp-p38去磷酸化的结核分枝杆菌分泌蛋白PtpA;授权号:ZL201310466907.2

 

参编专著:

1. «泛素介导的蛋白质降解»

  中国协和医科大学出版社, 2008.11

2. «分子肿瘤学»

  科学出版社,2003.9

3. «DNA芯片技术的方法与应用»

  广东科技出版社,2002.7

4. «实验室生物安全手册»

  科学出版社,2004.12

5. «生物恐怖的危害与预防»

  化学工业出版社,2005.1

6. «疯牛病的分子基础与临床»

  科学出版社, 2003.7

 

 
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