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人物 | 王晖:徐徐前行,“铁”娘子总会发光

2022.11.22

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王晖

深圳湾实验室粤港澳生物医学创新中心

特聘研究员

以铁生物学为主线,关注铁代谢、铁稳态、铁死亡等由铁参与调控的重要生物学过程,本课题组的研究方向包括但不限于:

1)铁代谢中的蛋白质稳态调控

2)铁介导的氧化还原水平感知 (redox sensing)

3)全新含铁蛋白的发现和功能鉴定

4)借由铁水平感知实现靶向蛋白质降解 (TPD)

5)设计小分子干预铁代谢/铁稳态,诱导肿瘤细胞铁死亡


“出去闯荡吧,永远不要回来,不要打电话,不要写信。我不要在这里跟你谈话,我要听别人谈论你。”

  ——《天堂电影院》


聊到喜 欢的电影,王晖如数家珍,其中最推荐的就是意大利导演托纳托雷的《天堂电影院》。电影讲述了古灵精怪的少年托托与小镇放映员阿尔弗雷德爷爷的忘年之交,在阿尔弗雷德的帮助下,托托远走他乡,最终成为意大利著名导演的故事。“我的人生中,也要感谢两位至关重要的‘忘年交’,一位是我的博士生导师饶子和院士,一位是我的博士后导师郑宁教授。”

2002年,王晖进入清华大学攻读博士,成为饶子和院士麾下一员。“当时,饶老师像父辈一样带领和关照对科研工作还懵懵懂懂的我们,对我们悉心指导,提供最好的研究条件和宝贵的交流实践机会,让我们一入行就站在了比较高的起点上。”读博期间,王晖先后赴东京大学和英国进行合作研究及学习交流,之后到南开大学协助饶老师共同组建实验室,同时收获了EMBO J., Nucleic Acids Res., J Mol Biol. 等杂志的文章发表。一番走南闯北,大大拓展了她的视野,坚定了她的求学之心。“饶老师的兢兢业业、为人师表也让我对科研这项事业心生向往。”博士毕业后,她决定赴美进行博士后研究。


“有些鸟儿注定是不会被关在牢笼里的,他们的每一片羽毛都闪耀着自由的光辉。”

——《肖申克的救赎》


有些人,宁愿用一生迎接风雨,也绝不愿甘于平庸。王晖在美国的博后工作一开始并不顺利,她第一阶段的研究成果被同行抢发了。

“我的性子慢,但做事情比较专注和坚持。一时伤感难以避免,可对于未来,我是始终坚定且乐观的。”短暂的调整后,王晖向导师郑宁表达了坚持下去的决心,郑老师很支持,留她继续科研工作。“郑老师是一个十分open-minded的人,对于科学有着纯粹的热情,对所有事物都抱有积极的态度,遇到困难的时候和他聊天总能获得很多正面的信息和天马行空的想法,让你重新充满希望和坚持下去的力量。”于是,王晖开始了下一阶段更富挑战性的研究。在研究铁代谢关键泛素酶工作机制的过程中,她意外地发现了泛素酶身上具有一个含铁的元件,该元件可以感知并响应体内的氧气、氧化还原水平变化,直接调控泛素酶对其底物铁调节蛋白的降解过程。这么精巧的含铁元件,通过仅仅一个电子的得失就可以决定铁调节蛋白的命运,进而实现对整个铁代谢的调控。这个意外的发现让王晖认识到在生理状态下铁与氧气之间不可分割且微妙的关系,以及铁作为必需元素在生命过程中的重要调控作用,她决心要继续探索这个看似古老小众、却存在无限有趣可能性的领域。

虽然自己的主业跟“铁”不太沾边,郑宁老师依旧对王晖的研究给予了充分的发展空间和全方位支持,甚至亲自跑去犹他大学邀请铁调节蛋白的发现鉴定者Dr. Leibold作为课题合作者。当这个精巧且可逆的redox switch的工作机制被生化实验证实且漂亮地呈现在电镜结构上,王晖和郑宁老师的眼中都闪烁着惊喜且自豪的光彩。“这就是科学的真谛。”最终,他们的成果发表在了Mol Cell. 上,并被NIH的铁生物学专家Dr. Rouault专文推荐。

“非常感谢郑宁老师,让我有机会完成在其他地方可能无法完成的工作,真正体会到艰辛解决科学问题后那种丰盛的成就感,正是这种难以言表的成就感和随之而来的自我肯定,坚定了我对科研工作的选择。”王晖说:“人生苦多乐少,鲜有坦途,说起来这也不是我第一次经历挫折了。”


"生命就像一盒巧克力,你永远无法知道下一个是什么味道的。”

——《阿甘正传》


高考那年,王晖仅以两分之差落榜清华大学。在开往四川的火车上,习惯成为“别人家孩子”的她,第一次感受到巨大的心理落差。“填报志愿时拒绝了中科大,觉得合肥太远,一心只想去隔壁的清华,结果去了更远的成都。”王晖苦笑道。

没想到,四川人的灵气和热情,为她推开了新世界的大门。“原来除了读书,这世上还有那么多有意思的事情!”在这里,王晖认识了一生中最好的朋友们,她们一起徒步,一起看电影,一起彻夜谈心。回忆起来,她非常感恩:“这四年培养了我的独立能力和社交能力,我开始学会欣赏大自然,体会生活之美。如果没有这段经历,我不会有后来赴世界各地游学交流的闯劲,也不会有淡定从容、安之若素的心理状态。任何事情,只要换个角度和思维,都是值得感恩的。”

谈及科研工作,王晖认为:“高光时刻是极少数,科研人员绝大多数时间都在台面下进行着尝试、失败、再尝试的往复循环。面对实验及技术层面的困难,经过这十几年的磨练,我在经验上和思想上都有一定的准备。目前我正处于从trainee到独立PI的转型时期,在实验和技术之外,要面对和解决许多之前从未面对、解决、甚至是想都没想过的问题,实验室里的大事小事都需要切实掌握,有时还需要多通道并行运转,同时处理多项任务,这就需要我充分调动自己的应变力和适应性,挖掘发挥潜力,争取早日顺利转型、完成实验室的初期建设。”


“Everyone shines in their own way.”


2021年,王晖加入深圳湾实验室粤港澳生物医学创新中心,继续在铁生物学领域深耕。“我希望利用多学科相结合的方法,研究以铁代谢、铁稳态、铁死亡为代表的、由铁参与调控的重要生物学过程的根本机制,并在此基础上进行有针对性的设计,实现诱导肿瘤细胞铁死亡和铁调节的靶向蛋白质降解(TPD)等有转化和应用价值的目标。”谈及为什么选择这里,她答道:“粤港澳生物医学创新中心的面试是我在国内经历过的科学氛围最纯粹、交流最深入、聊得最舒服的一场面试,中心以科研和科学家为本的发展理念和自己长期以来的想法不谋而合。希望能与他们共同成长,出一份力把中心建设成为如张明杰院士在欢迎新PI致辞中所说的,‘享受追求和探索科学过程中的快乐’的地方。”

“我近期的目标就是把实验室组建好,全面推动计划内的科研项目的进行,建立好组内多科学相结合的实验技术平台。希望未来有高价值的科研成果产出,为铁生物学发展贡献一份力量,同时将有转化潜力的成果尝试推向应用,实现它的价值、服务于人类健康。譬如说,我们可以探索诱导肿瘤细胞铁死亡,合并其他现有癌症疗法,提升癌症治疗效果;另一方面,利用铁作为氧气和氧化还原水平感知器这个特点,设计筛选小分子,实现由铁调节的靶向蛋白质降解(TPD),实现特定条件下对关键致病蛋白的清除;再大胆一点,我们可以结合全新蛋白质分子设计,设计一个具有含铁辅因子的蛋白分子,通过感知细胞内的氧化还原水平来掌控一个生物学过程,比方说,一个药物载体蛋白,选择性地在癌细胞所处的低氧环境中释放药物。”

小时候的王晖,会梦想站在舞台中央,聚光灯打在自己的脸上。进入而立之年的她,对待人生已经有了截然不同的看法——“Everyone shines in their own way”,她将这句话写在了自己的个人主页上。“其实,每个人都有自己的光,我希望帮助团队成员们找到自己的事业和方向,发挥他们的才能,建立一个包容性、多元化、充满正能量的团队。”她还有一个小心愿,就是将郑宁老师的科研和育人精神传承下去,当课题组进一步成熟完善之后,吸纳一些有想法、有潜质但因为种种原因暂时缺乏竞争力的学生和trainee,给他们一个相对纯粹和包容的环境来实现自己的科学理想。“如果有一天我有能力,一定会提供这样一个机会和平台,让热爱科学的人都能发光!”

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王晖(右一)与课题组成员合照


课题组长简介

王晖博士毕业于清华大学医学院,师从饶子和院士;随后在霍华德休斯医学研究所 (HHMI) 华盛顿大学郑宁教授实验室进行博士后工作,并留任研究所,其间主要从事铁代谢过程中的蛋白质稳态研究。她首次发现了铁硫簇可以作为关键的氧化还原开关 (redox switch) 存在于真核细胞泛素化系统中,通过改变自身氧化还原状态感知氧气和氧化还原水平的变化,实现对细胞铁稳态的调控。该研究不仅揭示了一个全新的铁稳态调节机制,而且确立了铁硫蛋白在细胞氧气及氧化还原水平感知过程中的重要作用。此外,王晖博士还从事了多项RNA代谢/稳态调控方面的研究,并以第一作者身份在Molecular Cell、Nature Structural & Molecular Biology、Cell Research、The EMBO Journal、Journal of Molecular Biology 等期刊上发表多篇文章,其成果被Molecular Cell、Nature Chemical Biology、Science Signaling、The EMBO Journal、F1000、BioArt 等专文点评或推荐。


荣誉奖励

• 2019  HHMI工作贡献奖

• 2005  清华大学通用电气奖学金

• 2004  清华大学光华奖学金


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文字统筹 | 姬 二 鲍 啦

绘画 | 白 白

视频 | 姬 二 鲍 啦

编辑 | 鲍 啦