本实验室主要从事与人类重大疾病或重要生理功能相关的生物大分子及其复合物的结构与功能研究，以及基于三维结构的药物设计。我们将采用生物化学、分子生物学、结构生物学如冷冻电镜和X-射线晶体学等手段对抗原受体基因重排、DNA转座和修复及其调控过程的分子机制进行研究。

       抗原受体如T细胞受体、B细胞受体及抗体基因的可变区具有Variable (V)、Diversity (D)和Joining (J)三种不同类型的片段。抗原受体基因多样性的产生依赖于V(D)J片段在基因水平上的重排，即V(D)J重排。该过程由RAG1/RAG2 (RAG)复合物起始和介导，RAG复合物识别并切割与V(D)J片段相邻的重组信号序列(Recombination Signal Sequence, RSS)，通过联会12-RSS和23-RSS产生DNA双链断裂，即重排过程的12/23法则。本课题组将通过生物化学与结构生物学方法对RAG复合物介导的V(D)J重排过程的催化、下游DNA修复及其调控的分子机制进行研究。

图1  RAG复合物介导的V(D)J重排过程的两个阶段

RAG重排酶(Recombinase)与低等生物的转座酶(Transposase)同源，V(D)J重排过程也与转座过程在机理上具有类似性。目前在高等真核生物中已经发现了不少转座子，它们在发育、遗传多样性、基因表达调控和肿瘤发生等众多生理及疾病发生过程中发挥了重要的作用。本课题组将采用生物化学与结构生物学手段，对高等真核生物转座过程的催化及调控的分子机制进行研究，并阐明其在生理及病理过程的重要作用。

图2  V(D)J重排过程与DNA转座过程的比较