个人简介:

李勃兴,博士,教授,博士生导师,中组部第十三批 “青年千人”(2017),中山大学 百人计划引进人才,国家优秀青年基金及广东省杰出青年基金获得者。


李勃兴博士本科毕业于原第一军医大学临床医学专业,后师从我国著名神经生物学者高天明教授获得神经生物学硕士及博士学位。2012年至2016年在美国纽约大学完成博士后培训,合作导师为国际著名神经科学家Richard Tsien(钱永佑)教授。


李勃兴教授课题组致力于揭示认知和情感等高级神经功能的分子机制,并探索自闭症及神经退行性疾病等神经/精神疾病的发病机制;研究方向包括:1)离子通道及下游信号通路在认知功能中的作用;2)自闭症及认知功能障碍的发病机制;3)神经科学新技术开发。研究成果发表于ScienceNature Neuroscience等国际顶尖杂志;研究获得多项国家及广东省自然科学基金资助。

 

本实验室长期招聘专职科研人员(特聘正/副研究员、博士后)、博士及硕士研究生,链接

http://zssom.sysu.edu.cn/NewsContent.aspx?typeid=31ae96f1-ad2b-4d99-8a1c-7b439e0affcb&newsid=465e08c4-8bd7-411b-8cc8-58f8975c0ceb

 

导    师:博士导师

学科专业:神经生物学

重要学术研究成果与贡献:

        1、证明L-型钙通道可通过电压依赖性构象信号调控基因表达,发现自闭症与异常的构象信号相关,揭示了自闭症发生的新机制——构象信号异常。
        L-型钙通道是电压依赖性钙通道,是细胞膜上介导钙离子内流的最重要的离子通道之一,其开放可以引起细胞内转录因子的激活及基因的表达。以往的观点认为,L-型钙通道调控基因表达主要依赖于其介导的钙离子内流,流入细胞的钙离子作为第二信使,激活细胞内信号转导通路,从而激活基因表达。但L-型钙通道作为电压依赖性离子通道,电压改变(去极化)在引起通道开放和钙离子内流的同时,也引起通道蛋白构象的变化。传统的研究手段因无法分离钙信号与构象信号,因此无法得知构象信号在基因表达中的功能,更无从研究构象信号在神经系统疾病中的作用。我们通过创新性构建嵌合体离子通道,成功分离了钙信号和构象信号,并借助药理学及分子生物学等研究手段发现:1L-型钙通道的构象信号参与对基因表达的调控;只有当钙信号和构象信号同时存在时,L-型钙通道才可完成对基因表达的调控;2)钙信号与构象信号分工不同,钙信号使CaMKIIF-actin中释放,而构象信号则使释放的CaMKII募集于通道周围;3)钙通道的构象信号可以同其它通道(NMDA受体)来源的钙信号相互协同;更为重要的是,4)在L-型钙通道点突变引起的Timothy综合征(自闭症的一种)中,自闭症状的出现与异常的构象信号密切相关。
  我们的上述发现更新了认为钙通道仅通过钙信号来调控基因表达的旧观点,揭示了调控基因表达的新的信号形式——构象信号。同时,我们的发现更新了传统的认为Timothy综合征由钙内流增加而引起的旧观点,提出了自闭症认知障碍的新机制——构象信号异常机制。更重要的是,我们所创立的新的研究手段(嵌合体通道)可广泛应用于其它类型离子通道的研究,为人们全面了解离子通道功能提供了重要的研究工具。

        2、证明BK 通道存在于海马神经元细胞核膜,其通过控制细胞核钙信号调控自闭症相关基因表达,揭示了自闭症发病的新机制——核膜机制。
        BK 通道(大电导钙激活钾通道)是钾通道的一种,是调控细胞膜电位最重要的离子通道之一,其基因突变与自闭症密切相关。国内外以往的研究主要集中于对细胞膜上BK通道功能的研究,而对BK通道在亚细胞水平上的表达和功能并不清楚。我们通过基因敲除、电生理、钙离子成像、电压成像、形态学等手段首次发现:1BK 通道存在于海马神经元细胞核膜(nBK通道),其与细胞膜BK通道具有相同的编码基因,相似的电压依赖性、钙依赖性及单通道电导。2nBK通道可调控Ryanodine受体、细胞核内钙信号通路、转录因子CREB等多个自闭症相关分子的功能。3nBK通道可以通过控制神经元兴奋-转录偶联(Excitation-Transcription Coupling),调控Npas4等自闭症相关基因的表达。4)神经元突起生长异常是自闭症典型的形态学变化,nBK 通道可通过自闭症相关基因Npas4调控这一变化。
  我们的上述发现,揭示了自闭症发病的新机制——核膜机制,开辟了从细胞核膜层面研究、治疗自闭症的新领域。同时,我们的研究更新了传统的认为BK通道仅存在于细胞膜和线粒体的旧观点,强调了神经元核膜离子通道研究的新方向,拓宽了人们对离子通道功能的认识。

学术论著与教材:

1.  Boxing Li#, Michael R. Tadross#*, Richard W. Tsien. Sequential ionic and conformational signaling by calcium channels drives neuronal gene expression. Science 2016, 351(6275), 863-86 (# equal contribution)    (Editor's Choice in Science Signaling; Paper of Note in Science. F1000 recommendation)

2.  Boxing Li, Wei Jie, Lianyan Huang, Peng Wei, Shuji Li, Zhengyi Luo, Allyson K. Friedman, Andrea L. Meredith, Ming-Hu Han, Xin-Hong Zhu, Tian-Ming Gao*. Nuclear BK channels regulate gene expression via the control of nuclear calcium signaling. Nature Neuroscience 2014, 17(8):1055-63 

3. Lianyan Huang#, Boxing Li#, Shihao Tang, Hongbo Guo, Wenjun Li, Xiaozhou Huang, Wenjuan Yan, Fei Zou*. Mitochondrial KATP Channels Control Glioma Radioresistance by Regulating ROS-Induced ERK Activation. Molecular Neurobiology 2015, 52(1):626-37. (# equal contribution)

4.  Lianyan Huang#, Boxing Li#, Wenjun Li, Hongbo Guo Fei Zou*  ATP-sensitive potassium channels control glioma cells proliferation by regulating ERK activity. Carcinogenesis 2009, 30(5):737–744. (# equal contribution)

5.  Huan Ma*, Rachel Groth, Samuel Cohen, John Emery, Boxing Li, Esthelle Hoedt,Guoan Zhang, Thomas Neubert, Richard Tsien*, γCaMKII shuttles Ca2+/CaM to the nucleus to trigger CREB phosphorylation and gene expression. Cell 2014, 159: 281–294 (Preview in: Mission CaMKIIγ: Shuttle Calmodulin from Membrane to Nucleus. Cell 2014,159: 235–237)

6. Huan Ma*, Boxing Li, Richard Tsien* Distinct roles of multiple isoforms of CaMKII in signaling to the nucleus. Biochim Biophys Acta. 2015, 17. pii: S0167-4889(15) 

7. Samuel Cohen, Boxing Li, Richard W. Tsien, Huan Ma*. Evolutionary and functional perspectives on signaling from neuronal surface to nucleus. Biochem Biophys Res Commun. 2015, 24; 460 (1):88-99. 

8. Huan Ma, Samuel Cohen, Boxing Li and Richard W. Tsien*. Exploring the dominant role of Cav1 channels in signaling to the nucleus. Bioscience Reports. 2012, 20(33):97-101. 

9. Ming Chen, Hongyu Sun, Ping Hu, Chunfei Wang, Boxing Li, Shuji Li, Jianjun Li, Huiying Tan, Tian-Ming Gao*. Activation of BKca channels mediates hippocampal neuronal death after reoxygenation and reperfusion. Molecular Neurobiology 2013, 48(3):794-807

10. Zhao ST, Chen M, Li SJ, Zhang MH, Boxing Li, Das M, Bean JC, Kong JM, Zhu XH, Gao TM* (2009) Mitochondrial BNIP3 upregulation precedes endonuclease G translocation in hippocampal neuronal death following oxygen-glucose deprivation. BMC Neuroscience 8;10:113(p1-8) 

11. Lianyan Huang, Wenjun Li, Boxing Li, Fei Zou*. Activation of ATP-sensitive K channels protects hippocampal CA1 neurons from hypoxia by suppressing p53 expression. Neuroscience Letters 2006,398:34–38.

 BOOK CHAPTERS:

12. Boxing Li, Tian-Ming Gao* Functional Role of Mitochondrial and Nuclear BK channels. In: Big on Bk: Current Insights into the Function of Large Conductance Voltage- and Ca2+- Activated K+ Channels at the Molecular, Cellular and Systemic Levels. International Review of Neurobiology. 2016,128:163-191

获奖及荣誉:

中组部第十三批“青年千人”(2017)
国家自然科学基金委员会优秀青年基金(
2017
广东省杰出青年基金(2015
FASEB
离子通道会议奖学金及最佳论文奖(美国生理学家协会,2015
57届德国林岛诺贝尔奖获得者大会(2007年,全国25名博士生)