研究方向

蛋白质分泌是细胞间信息传递的重要方式。The Human Protein ATLAs 数据库显示有近10%的编码蛋白质的基因编码分泌性蛋白。这些分泌性蛋白调控诸多重要生命活动，其调控异常导致多种人类疾病。除此之外，分泌性蛋白也有较好的药物靶向性，Drugbank 数据显示在目前754 个在机制上明确的FDA 批准的药物靶向蛋白中，有102 个蛋白是分泌性蛋白（约占14%），其中不包括本身就可以成药的分泌性蛋白，如：胰岛素等。
非经典蛋白质分泌（UPS）是近年发现的无信号肽的蛋白不通过内质网-高尔基体膜泡运输途径分泌的过程，通常发生在细胞应对外界压力的条件下，参与调控细胞发育、炎症反应等多种生物学过程，与重要人类疾病包括肿瘤、代谢和神经退行性疾病以及病原菌感染等有密切联系。然而，UPS的分子机制、分泌货物及其调控异常导致重要疾病的原因尚不清楚。
我们课题组本实验室将致力于解读UPS的生物学本质及其在人类重要疾病特别是神经退行性疾病中的生物学功能。综合运用生物化学、细胞生物学、神经生物学和免疫学的研究方法探究炎症、衰老相关疾病的发生机制，寻找重要的疾病生物学标记以及开发潜在的治疗药物。现阶段的研究工作主要集中于：1）TMED10蛋白转运体介导的非经典蛋白质分泌 (THU)在疾病中功能和分子机制；2）针对THU通路或UPS潜在的靶向炎症和衰老相关疾病的药物筛选。

---

科学贡献

大部分非经典分泌依赖膜泡运输系统，但是无信号肽蛋白如何进入分泌膜泡以及分泌膜泡的结构和功能一直不清楚。我们鉴定出介导无信号肽蛋白跨膜转运进入分泌膜泡的关键蛋白转运体TMED10，其可以介导多个UPS货物跨膜转运进入到内膜区室内质网高尔基中间体（ERGIC）。我们将该跨膜转运通路命名为TMED10-channeled Unconventional Protein Secretion（简称 THU，图1）。 THU是UPS领域首次报导的蛋白质跨膜转运通路，揭示了该领域存在多年的难题的答案,开启了UPS领域研究的新方向。

---

代表性论文

1. Lei Liu, Min Zhang*, Liang Ge*. Protein translocation into the ERGIC: an upstream event of secretory autophagy. Autophagy, 2020, 16(7): 1358-1360.
2. Min Zhang#, Lei Liu#, Xubo Lin, Yang Wang, Ying Li, Qing Guo, Shulin Li, Yuxin Sun, Xuan Tao, Di Zhang, Xiachen Lv, Li Zheng, Liang Ge. A translocation pathway for vesicle-trafficking mediated protein unconventional secretion. Cell, 2020, 181(3): 637-652. Selected for F1000
3. Min Zhang and Liang Ge. Cell-Free reconstitution of autophagic membrane formation. Methods Mol Biol, 2019 , 1880:135-148. doi: 10.1007/978-1-4939-8873-0_7. (Protocol; Book Chapter)
4. Min Zhang, Yu Wang and Liang Ge. Endomembrane remodeling and autophagic membrane generation. Autophagy, 2018, 14(5): 918-920.
5. Min Zhang, Dawei Liu and Liang Ge. In vitro dissection of autophagy. Curr Protoc Cell Biol, 2017, 77, 11.23.1–11.23.17. doi: 10.1002/cpcb.33
6. Min Zhang, Sam Kenny, Liang Ge, Ke Xu and Randy Schekman. Translocation of interleukin-1β into a vesicle intermediate in autophagy-mediated secretion. eLife, 2015, 4(e11205). Selected for F1000
7. Min Zhang and Randy Schekman. Unconventional secretion, unconventional solutions. Science, 2013, 340(6132):559-61.
8. Min Zhang, Jia-Li Zhang, Jin-Xiu Rui, and Xiao-Long Liu. p300-mediated acetylation stabilizes the Th-inducing POK factor. J. Immunol, 2010, 185: 3960-3969. (Highlighted as top 10% of the articles published in J. Immunol.)
9. Liang Ge, Min Zhang, Dawei Liu, Sam Kenny, Miharu Maeda, Kota Saito, Ke Xu, and Randy Schekman. Remodeling of ER-exit sites initiates a membrane supply pathway for autophagosome biogenesis. EMBO Report, 2017, 18(9): 1586-1603.
10. Livia W Brier, Min Zhang, Liang Ge. Mechanistically dissecting autophagy: insights from in vitro reconstitution. J Mol Biol, 2016, 8; 428(9 Pt A):1700-13.
11. Liang Ge, Min Zhang and Randy Schekman. Phosphatidylinositol 3-kinase and COPII generate LC3 lipidation vesicles from the ER-Golgi intermediate compartment. eLife, 2014, 3(04135).
12. Liang Ge, David Melville, Min Zhang and Randy Schekman. The ER-Golgi intermediate compartment is a key membrane source for the LC3 lipidation step of autophagosome biogenesis. eLife, 2013, 2(00947).