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常院士:
您好。祝您xxxx年身体健康,事业顺利。
我是西安交通大学生物工程专业的一名大三学生。我希望能考取您的研究生,做膜蛋白的解析工作,并且想于今年暑假到您实验室参观与学习。希望您能接纳。
我一直对膜蛋白的三维结构和功能解析很感兴趣,高中时听说人类xx了“基因天书”,我感到很震惊。现在才知道要想xx“人类天书”,路还很长,而且首先得明确什么是关键。不错,就是蛋白质。蛋白质是构成人体的重要组分,其作用非常广泛,体内绝大多数酶是蛋白质,仅这一点就可说明蛋白质的重要地位。当然,蛋白质还充当激素、结构物质等角色。蛋白质的一个不容忽视的作用是作为生物膜上的结构和功能物质。生物膜功能涉及物质运输、能量转换、信号转导等重要生命活动,其中无不涉及蛋白质的作用,蛋白质一方面保证了膜适当的流动性,还可以作为物质运输的载体或通道、胞外信号的受体、膜酶等等。由此,看来解析膜蛋白的三维结构和功能意义确实非同寻常。
膜蛋白的解析史上有两个重要事件:一个是米歇尔教授等在世界上第一个解析膜内在蛋白,他们以0.32nm的高分辨率给出了紫色细菌光和反应中心的三维结构,接着又对其功能进行了阐释。可以说其成果是膜蛋白解析领域的一个里程碑。另一个是麦金农对离子通道的解析和阿格雷对水通道的解析,他们都做出了非常杰出的成果,并且都获得了诺贝尔奖。
20xx年,您在Nature上发表了关于菠菜主要捕光复合物(LHC-II)的晶体结构的文章,1)在0.272nm分辨率测定了重要光合膜蛋白LHC-II的晶体结构,发现了膜蛋白结晶的第三种类型;2)建立了包括膜蛋白、色素分子和脂分子在内的蛋白脂质体的完整的LHC-II结构模型,提供了近三万个(29038)独立的精确的原子坐标;3)首次基于精确的结构数据对高等植物的光能吸收、传递和光保护等热点问题进行了探讨。这无疑是对植物光合作用研究的跨越性贡献,我非常敬佩您,更是您做研究的态度。也正是这一点,是我决定考取您的研究生。我会是实验室最勤奋的一位,是最耐得住寂寞的一位,最富创造性的一位。
当然,膜蛋白的解析并非易事。当前主要研究的大都是膜内在蛋白,其特点是整合在膜内,具有两亲特性,要想将其从膜上分离出来需要特殊的'去垢剂及适当的条件才能不致失活或结构变化。当前解析膜蛋白的方法主要是x射线衍射法、NMR和电镜三维重建,其中x射线衍射法的最大特点是分辨率极高,可达0.1nm,这是由x射线的特性决定的。其高分辨率决定了x射线衍射法的重要地位。NMR则可以用来显示蛋白质构象变化的整个动态过程,但是对于非水溶性的蛋白却有局限性。当然,Klug发明的低温电镜三位重建技术也在一些方面发挥作用。总之,x射线衍射法还是最主要的,自x射线被伦琴发现到布拉格父子提出布拉格方程,然后建立x射线晶体学以来,x射线已经为人类做出了巨大的贡献,特别是在医学上的应用。当然,x射线也为数十人获得诺贝尔奖创造了条件。
此致
敬礼
祝身体健康!工作愉快!
学生:xxx