蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2016年項(xiàng)目申報(bào)指引

1、附件4蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2016年度項(xiàng)目申報(bào)指南蛋白質(zhì)機(jī)器，是指由大量蛋白質(zhì)和生物分子形成的高維 度的、復(fù)雜的超級(jí)功能復(fù)合體（如核糖體、剪切體等），此外也包括蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)或其他分子形成的低維度復(fù)合物， 以及具有特定生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子（如酶、抗體、受體、動(dòng)力蛋白等）。對(duì)蛋白質(zhì)機(jī)器復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、 以及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的深入認(rèn)識(shí)，是揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)、了解 自然和人類(lèi)自身的核心基礎(chǔ)生物學(xué)問(wèn)題之一，也是涉及國(guó)家 生物安全、糧食安全、公共衛(wèi)生、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和綠色產(chǎn)業(yè)發(fā) 展等的重大戰(zhàn)略需求。為提升我國(guó)蛋白質(zhì)研究水平并推動(dòng)應(yīng)用轉(zhuǎn)化，按照國(guó) 家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006202

2、0年）的部署，根 據(jù)國(guó)務(wù)院關(guān)于深化中央財(cái)政科技計(jì)劃（專(zhuān)項(xiàng)、基金等）管 理改革的方案，科技部、教育部、中國(guó)科學(xué)院等部門(mén)組織 專(zhuān)家編制了 “蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控 ”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方 案。專(zhuān)項(xiàng)圍繞我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求和重大科 技問(wèn)題，結(jié)合國(guó)際蛋白質(zhì)研究的前沿發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)揮蛋白質(zhì) 科學(xué)研究設(shè)施等國(guó)家大科學(xué)裝置的支撐優(yōu)勢(shì)，以重大基礎(chǔ)科 學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向，以重大技術(shù)方法創(chuàng)新為支撐，以重大應(yīng)用基 礎(chǔ)研究為出口，開(kāi)展戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、前瞻性研究，增強(qiáng)我 國(guó)蛋白質(zhì)機(jī)器研究的核心競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)出一批國(guó)際領(lǐng)先、具有 長(zhǎng)遠(yuǎn)影響的標(biāo)志性工作，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)?guó)際前沿的引領(lǐng)， 在原創(chuàng)性基礎(chǔ)和理論研究中取得突破，為人口健

3、康、醫(yī)藥與 生物技術(shù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、環(huán)境生態(tài)與能源、國(guó)家安全等領(lǐng)域中 重大科學(xué)問(wèn)題的解決和關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，提供基礎(chǔ)理論引導(dǎo) 和技術(shù)方法支撐，形成我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中的特色突破點(diǎn)和 優(yōu)勢(shì)方向?！暗鞍踪|(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)將在重大基礎(chǔ) 科學(xué)問(wèn)題研究、重大技術(shù)方法研究和重大應(yīng)用基礎(chǔ)研究3個(gè)層次進(jìn)行部署。根據(jù)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案和 “十二五”期間有關(guān)部署，2016年 優(yōu)先支持19個(gè)研究方向。申報(bào)單位針對(duì)重要支持方向，面 向解決重大科學(xué)問(wèn)題和突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，組織 申報(bào)項(xiàng)目。鼓勵(lì)圍繞一個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題或重要應(yīng)用目標(biāo)，從 基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究全鏈條組織項(xiàng)目。鼓勵(lì)依托國(guó)家實(shí)驗(yàn) 室、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重要科研基

4、地組織項(xiàng)目。項(xiàng)目執(zhí)行期一般為5年。為保證研究隊(duì)伍有效合作、提 高效率，項(xiàng)目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過(guò)4個(gè)，每個(gè)項(xiàng)目 所含單位數(shù)控制在 4個(gè)以?xún)?nèi)。標(biāo)*的重要支持方向受理青年科學(xué) 家項(xiàng)目申請(qǐng)。1. 重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究1.1細(xì)胞生命活動(dòng)相關(guān)的蛋白質(zhì)機(jī)器 *研究?jī)?nèi)容：重要細(xì)胞器及生物膜相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的動(dòng)態(tài) 變化、結(jié)構(gòu)與功能?？己酥笜?biāo)：發(fā)現(xiàn)510種在重要細(xì)胞器中發(fā)揮核心功能 的新型蛋白質(zhì)機(jī)器，揭示相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的動(dòng)態(tài)變化、結(jié)構(gòu) 與功能機(jī)制；發(fā)現(xiàn) 510種調(diào)控生物膜結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的新型蛋 白質(zhì)機(jī)器，揭示相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的結(jié)構(gòu)與功能機(jī)制，闡明其 在胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸、分泌、代謝和降解等生命過(guò)程中的作用。1.2腫瘤微環(huán)境對(duì)

5、蛋白質(zhì)機(jī)器的影響和調(diào)控*研究?jī)?nèi)容：腫瘤微環(huán)境對(duì)蛋白質(zhì)機(jī)器的影響和調(diào)控機(jī) 制?？己酥笜?biāo)：發(fā)現(xiàn)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移相關(guān)的新型蛋 白質(zhì)機(jī)器，重點(diǎn)關(guān)注蛋白免疫因子參與的蛋白質(zhì)機(jī)器，闡明 相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的組成、功能和結(jié)構(gòu)，揭示其與腫瘤發(fā)生、 發(fā)展、轉(zhuǎn)移的關(guān)系，以及蛋白質(zhì)機(jī)器間的協(xié)同作用機(jī)制，為 新型腫瘤診療手段的發(fā)展提供基礎(chǔ)。1.3蛋白質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制*研究?jī)?nèi)容：物質(zhì)和能量跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制?？己酥笜?biāo)：針對(duì)10種左右與電子、離子等重要物質(zhì)、 以及ATP等能量分子轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的膜蛋白，解析其三維結(jié)構(gòu)和 動(dòng)態(tài)變化機(jī)制，闡明其在亞細(xì)胞和細(xì)胞的定位以及在膜上的 折疊組裝的動(dòng)態(tài)機(jī)制，揭示細(xì)胞生命活動(dòng)中能量和物質(zhì)運(yùn)

6、輸 的分子機(jī)制。1.4植物特有蛋白質(zhì)機(jī)器的分子機(jī)制 研究?jī)?nèi)容：植物特有生命過(guò)程相關(guān)的蛋白質(zhì)機(jī)器?？己酥笜?biāo)：發(fā)現(xiàn)植物對(duì)非生物逆境響應(yīng)和共生固氮，以 及植物生殖器官發(fā)育和雙受精等特殊過(guò)程的新型蛋白質(zhì)機(jī) 器，解析參與以上生命活動(dòng)的蛋白質(zhì)機(jī)器的組成、功能和結(jié) 構(gòu)，揭示特殊蛋白質(zhì)機(jī)器調(diào)控植物特有生命過(guò)程的分子機(jī) 制，為重要作物改良提供基礎(chǔ)。（項(xiàng)目可在以上所述生命過(guò)程中選擇兩個(gè)重點(diǎn)方向開(kāi)展研究）。1.5蛋白質(zhì)翻譯機(jī)器的調(diào)控*研究?jī)?nèi)容：蛋白質(zhì)翻譯機(jī)器的調(diào)控因子?？己酥笜?biāo)：發(fā)現(xiàn)35種蛋白質(zhì)翻譯機(jī)器的新調(diào)控因子， 揭示蛋白質(zhì)翻譯機(jī)器調(diào)控因子的組成、功能和三維結(jié)構(gòu)，闡 明調(diào)控蛋白質(zhì)翻譯過(guò)程的新型分子機(jī)制，揭示核糖

7、體裝配與 活性調(diào)節(jié)的核心分子機(jī)制，比較真核生物與原核生物核糖體 的裝配及調(diào)控機(jī)制，為設(shè)計(jì)與改造靶向細(xì)菌核糖體的抗生素 提供理論基礎(chǔ)。1.6神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育與細(xì)胞命運(yùn)決定中的蛋白質(zhì)機(jī)器研究?jī)?nèi)容：神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育或其它細(xì)胞命運(yùn)決定過(guò)程關(guān) 鍵的蛋白質(zhì)機(jī)器?？己酥笜?biāo)：發(fā)現(xiàn)510種在胚胎及成年神經(jīng)干細(xì)胞產(chǎn)生、 發(fā)育、分化及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成過(guò)程中有重要意義的新型蛋白質(zhì) 機(jī)器，闡明相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的組成、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化規(guī)律； 以12種其它重要的細(xì)胞命運(yùn)決定過(guò)程（重點(diǎn)關(guān)注表觀(guān)遺 傳過(guò)程）為研究對(duì)象，針對(duì) 510種新型關(guān)鍵蛋白質(zhì)機(jī)器， 闡明相關(guān)生命過(guò)程中重要蛋白質(zhì)機(jī)器的組成、結(jié)構(gòu)、功能和 調(diào)控機(jī)制。1.7 RNA 蛋白質(zhì)

8、復(fù)合機(jī)器與生命過(guò)程的調(diào)控 *研究?jī)?nèi)容：RNA及非編碼RNA的功能機(jī)制考核指標(biāo)：發(fā)現(xiàn)3 5種RNA 蛋白質(zhì)相互作用形成的 新型復(fù)合蛋白質(zhì)機(jī)器，解析 RNA 蛋白質(zhì)復(fù)合機(jī)器的組成、 結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，揭示RNA與蛋白質(zhì)相互作用的規(guī)律；闡明非編碼 RNA參與形成的蛋白質(zhì)機(jī)器的結(jié)構(gòu)與功能 調(diào)控的分子機(jī)制。1.8控制重要組織器官的系統(tǒng)發(fā)育與重塑的蛋白質(zhì)機(jī)器*研究?jī)?nèi)容：生殖與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程相關(guān)的蛋白質(zhì)機(jī)器考核指標(biāo)：發(fā)現(xiàn) 35種調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞形成與分化的關(guān) 鍵蛋白質(zhì)因子，闡明其調(diào)控生殖細(xì)胞發(fā)育的功能機(jī)制；發(fā)現(xiàn) 3 5種與神經(jīng)系統(tǒng)信號(hào)傳遞、 神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、精神紊亂疾病、 神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的新型蛋白質(zhì)機(jī)器

9、，闡明其組成、結(jié)構(gòu)、調(diào)控機(jī)制及相互作用網(wǎng)絡(luò)。2. 重大技術(shù)方法研究2.1高分辨率冷凍電鏡在結(jié)構(gòu)生物學(xué)中應(yīng)用研究?jī)?nèi)容：高分辨率冷凍電鏡的新技術(shù)和新方法?？己酥笜?biāo)：發(fā)展高分辨率電鏡在樣品制備和處理、成像 和圖像分析計(jì)算等原創(chuàng)性技術(shù)；依托蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域的國(guó)家 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施，建立具有包括樣品制備、數(shù)據(jù)收集、圖像處理等在內(nèi)的完整技術(shù)鏈條的高分辨率電鏡研究技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有冷凍電鏡樣品制備技術(shù)的自動(dòng)化程度、可控性、可重復(fù)性等指標(biāo)提高10%20%，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理速度的成倍增長(zhǎng)，并普遍實(shí)現(xiàn)原子分辨 率水平的結(jié)構(gòu)解析。2.2磁共振技術(shù)在結(jié)構(gòu)生物學(xué)中的應(yīng)用研究?jī)?nèi)容：磁共振技術(shù)及在蛋白質(zhì)

10、機(jī)器動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)及瞬態(tài) 相互作用研究中的應(yīng)用?？己酥笜?biāo)：利用磁共振技術(shù)觀(guān)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的精細(xì)動(dòng)態(tài)變化、生物大分子激發(fā)態(tài)、生物大分子瞬態(tài)相互作用的結(jié)構(gòu) 信息，發(fā)展適合于研究高時(shí)空分辨的蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的核磁 共振新技術(shù)和新方法，并應(yīng)用于蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)構(gòu)像變化及瞬 態(tài)相互作用機(jī)制的研究。2.3依托同步輻射光源的結(jié)構(gòu)生物學(xué)新技術(shù)和新方法 研究?jī)?nèi)容：依托同步輻射光源的結(jié)構(gòu)生物學(xué)新技術(shù)和新 方法?？己酥笜?biāo)：依托蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施，構(gòu)建綜合性、前沿性結(jié)構(gòu)生物學(xué)新技術(shù)和新方法研究平臺(tái)；發(fā)展5 10種與第三代同步輻射光源、自由電子激光等相關(guān)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)新 技術(shù)和新方法。2.4新一代蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)研究研究?jī)?nèi)容：新一代

11、蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)研究?，F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)肽段質(zhì)譜數(shù)據(jù)集；開(kāi)發(fā)下一代蛋白質(zhì)鑒定搜索引擎， 建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蛋白質(zhì)高精度鑒定技術(shù)體系；發(fā)展微 量、痕量樣品的蛋白質(zhì)組和翻譯后修飾的快速、實(shí)時(shí)和原位 檢測(cè)技術(shù)；發(fā)展蛋白質(zhì)復(fù)合物的規(guī)模化整體高效分離、組成 精準(zhǔn)鑒定和相互作用位點(diǎn)鑒定的新方法；發(fā)展具有交互作用 的修飾蛋白質(zhì)組的動(dòng)態(tài)變化及其交互作用網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)。2.5化學(xué)生物學(xué)在蛋白質(zhì)機(jī)器研究中的應(yīng)用研究?jī)?nèi)容：化學(xué)生物學(xué)在蛋白質(zhì)機(jī)器標(biāo)記和功能調(diào)控中的 應(yīng)用?？己酥笜?biāo)：針對(duì)復(fù)雜蛋白質(zhì)組中的特異性膜蛋白受體、 特異性酶家族，發(fā)展 2030種新型化學(xué)探針，實(shí)現(xiàn)對(duì)膜蛋 白受體、酶家族的特異性標(biāo)記和功能調(diào)控，闡明其結(jié)構(gòu)和發(fā)

12、揮功能的分子機(jī)制；利用新型化學(xué)探針，開(kāi)展蛋白抗性的分 子機(jī)制研究，實(shí)現(xiàn)抗性精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。2.6依托大科學(xué)裝置的新技術(shù)和新方法研究研究?jī)?nèi)容：依托蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施的綜合性蛋白質(zhì)研究 平臺(tái)?？己酥笜?biāo)：依托蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施，發(fā)展與同步輻射 光束線(xiàn)站、電鏡、核磁、質(zhì)譜、規(guī)?；鞍踪|(zhì)制備、生物成 像、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)的蛋白質(zhì)機(jī)器研究的新技術(shù) 和新方法，發(fā)展晶體學(xué)線(xiàn)站技術(shù)、與同步輻射偶聯(lián)的新一代 電子顯微鏡技術(shù)、以及系統(tǒng)生物學(xué)研究的綜合性技術(shù)，建立 涵蓋“鑒定一功能分析一結(jié)構(gòu)剖析”的、完整的鏈條式蛋白質(zhì)機(jī)器研究的示范性平臺(tái)2.7計(jì)算生物學(xué)的新技術(shù)、新方法及應(yīng)用研究?jī)?nèi)容：計(jì)算生物學(xué)在蛋白質(zhì)機(jī)器研究中的

13、應(yīng)用。考核指標(biāo)：發(fā)展計(jì)算生物學(xué)在蛋白質(zhì)機(jī)器研究中的新理 論和新方法，發(fā)展對(duì)蛋白質(zhì)機(jī)器進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)理論 基礎(chǔ)研究、數(shù)學(xué)模擬、系統(tǒng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究等的新型計(jì)算方 法，闡明蛋白質(zhì)機(jī)器運(yùn)行和動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，構(gòu)建蛋白質(zhì)機(jī)器 及其作用網(wǎng)絡(luò)的模型，初步實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)機(jī)器的電子化。3. 重大應(yīng)用基礎(chǔ)研究3.1基于蛋白質(zhì)機(jī)器的腫瘤和免疫類(lèi)疾病防治研究?jī)?nèi)容：腫瘤和免疫類(lèi)疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中蛋白質(zhì) 機(jī)器的功能機(jī)制?？己酥笜?biāo)：針對(duì)腫瘤和免疫類(lèi)疾病，發(fā)現(xiàn)510種與疾病發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的新型蛋白質(zhì)機(jī)器，闡明相關(guān)蛋白質(zhì) 機(jī)器的組成、功能、結(jié)構(gòu)、作用網(wǎng)絡(luò)和調(diào)控機(jī)制，重點(diǎn)關(guān)注 炎一癌轉(zhuǎn)化過(guò)程中免疫微環(huán)境功能轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵蛋白質(zhì)機(jī)

14、器， 發(fā)現(xiàn)20 30種針對(duì)蛋白質(zhì)機(jī)器的先導(dǎo)化合物，為開(kāi)發(fā)新型 針對(duì)腫瘤和免疫類(lèi)疾病，特別是炎 一癌轉(zhuǎn)化過(guò)程的干預(yù)手段 提供基礎(chǔ)。3.2基于蛋白質(zhì)機(jī)器的神經(jīng)退行性疾病防治研究?jī)?nèi)容：神經(jīng)退行性疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中蛋白質(zhì)機(jī) 器的功能機(jī)制。密切相關(guān)的新型蛋白質(zhì)機(jī)器，闡明相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的組成、功能、結(jié)構(gòu)、作用網(wǎng)絡(luò)和調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)20 30種針對(duì)蛋白質(zhì)機(jī)器的先導(dǎo)化合物，為神經(jīng)退行性疾病的診斷和治療提 供基礎(chǔ)。3.3基于蛋白質(zhì)機(jī)器的代謝類(lèi)疾病防治研究?jī)?nèi)容：代謝類(lèi)疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中蛋白質(zhì)機(jī)器的 功能機(jī)制考核指標(biāo)：發(fā)現(xiàn) 35種與代謝類(lèi)疾病發(fā)生、發(fā)展密切 相關(guān)的新型蛋白質(zhì)機(jī)器， 闡明相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的組成、功能、結(jié)構(gòu)、作用網(wǎng)絡(luò)和調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)20 30種針對(duì)蛋白質(zhì)機(jī)器的先導(dǎo)化合物，為發(fā)展針對(duì)代謝類(lèi)疾病的新型干預(yù)手段提 供基礎(chǔ)。3.4病原體感染與致病過(guò)程中蛋白質(zhì)機(jī)器的功能機(jī)制研究?jī)?nèi)容：重要病毒感染過(guò)程相關(guān)蛋白質(zhì)機(jī)器的功能和 干預(yù)機(jī)制?？己酥笜?biāo)：針對(duì)黃病毒、布尼亞病毒、皰疹病毒、逆轉(zhuǎn) 錄病毒等重要人類(lèi)病毒，闡明如上病毒感染過(guò)程相關(guān)蛋白質(zhì) 機(jī)器的組成、功能、結(jié)構(gòu)和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)30種左右的先導(dǎo)化合物、抗體等針對(duì)病毒感染過(guò)程的新型抗病毒手段，為 新型重大傳染性疾病防診治手段的研發(fā)提供基礎(chǔ)。3.5免疫反應(yīng)過(guò)程中蛋白質(zhì)機(jī)器的功能