（European Molecular Biology Laboratory） 

欧洲著名的分子生物学研究基地EMBL

欧洲分子生物学实验室EMBL（European Molecular Biology Laboratory）1974年由欧洲14个国家加上亚洲的以色列共同发起建立，现在由欧洲30个成员国政府支持组成，目的在于促进欧洲国家之间的合作来发展分子生物学的基础研究和改进仪器设备、教育工作等。EMBL分为7个部分：结构、分化、物理仪器、生化仪器、生物仪器、计算机和应用数学。它的宗旨是:从事结构分子生物学及分子医学方面的基础研究；为科学家、学生及访问学者提供高层次的培训；为成员国的科学家提供必需的科研服务；在生命科学领域开发新型的科研仪器及研究方法；积极参与生物技术的转化及应用。

 

EMBL德国Heidelberg总部

EMBL除了位于德国海德堡Heidelberg的总部外在欧洲还有几处分站：英国的茵格斯顿Hinxton分站、法国格勒诺布尔Grenoble分站、德国汉堡Hamburg分站和意大利蒙特罗顿多Monterotondo分站。其中，英国的生物信息学研究所EBI（European Bioinformatics Institute）于1982年建立了先进的核苷酸序列数据库（EMBL-DNA），可进行核苷酸序列检索及序列相似性查询，该数据库与美国的GenBank及日本的DDBJ共同组成全球性的国际DNA数据库。近年来数据库发展很快，数据量成倍递增。由于具有开放和创新的良好学术氛围，EMBL已发展成欧洲最重要和最核心的分子生物学基础研究和教育培训机构。

 

EMBL在欧洲的研究站

 

EMBL德国汉堡（Hamburg）分站

EMBL英国茵格斯顿（Hinxton）分站

EMBL意大利蒙特罗顿多（Monterotondo）分站

有许多重大的科学进展是在EMBL完成的，其中最为著名的是福尔哈德（Christiane Nüsslein-Volhard）和威斯乔斯（Eric Wieschaus）首次对果蝇的胚胎发育进行系统的遗传学分析，基于这一工作，他们两人及美国遗传学家刘易斯（Edward B.Lewis）获1995年诺贝尔生理学/医学奖。三位科学家对发育遗传学的研究，对敲开人类发育遗传秘密的大门并使之应用到人类疾病的诊断意义重大。

 

EMBL的研究领域

EMBL目前约有85个独立的课题组，涵盖分子生物学的各个主要分支，其研究主要集中在以下几个方面：　　

1.生化实验技术质谱分析（Mass Spectrometry）等。 　　

2.细胞生物学（Cell Biology），研究细胞膜上蛋白和脂肪的分布，包括膜运输、微管网络、细胞核及细胞周期，焦点是Rab蛋白。 　　

3.细胞生物物理（Cell Biophysics），重点是理论创新和实际应用的研究，尤其是光学显微镜的完善使用。　　

4.分化（Differentiation），集中研究果蝇的早期发育。　　

5.基因表达（Gene Expression），研究基因到蛋白质信息传递的过程，尤其是核糖体合成在整个细胞生命过程中的重要作用。　　

6.结构生物学（Structure Biology），在过去几年中建立了cDNA测序技术、生物计算、蛋白工程、晶体学、电子显微镜（EM）及核磁共振（VMR），研究肌肉巨型蛋白分子Titin。 　　

7.法国Grenoble分站，主要研究蛋白质合成过程，尤其揭示了G-蛋白-鸟苷酸交换因子偶联物的结构。 　　

8.德国Hamburg分站，着重于结构生物学研究，如光学测量系统、晶体学、X-线吸收光谱及小角散射，有长期的分子生物学国际合作研究历史。 　　

9.英国Hinxton分站EBI（European Bioinformatics Institute，欧洲生物信息学研究所），重点是与世界上其他分子生物学数据库进行合作研究，最主要的有EMBL核酸序列数据库，后参与了与日内瓦大学共同进行的SWISS-PROT的建设。在SWISS-PROT与EMBL核苷酸序列库之间的数据转移的基础上，产生了新的数据库TREMBL（Translation from EMBL），使核苷酸序列库的核苷酸序列自动翻译成SWISS-PROT蛋白序列库中的蛋白序列。 　　

10.放射性杂交数据库（Radiation Hybrid Database）。 　　

11.Monterotondo研究中心组，EMBL和欧洲其他研究组一起，加入到哺乳类生物学和生物医学的研究行列，中心位于意大利罗马北部的Monterotondo，着重于鼠遗传学研究。

EMBL的法国格勒诺布尔（Grenoble）分站

EMBL法国格勒诺布尔（Grenoble）分站建于1975年。与劳厄·朗之万研究所（ILL）合作，开展利用中子束研究生物结构。1980年后，随着中子衍射技术和仪器仪表的发展，特别是衍射仪的发明，给研究带来了新的机遇：诸如核小体、核糖体、病毒、膜蛋白等蛋白质复合体结晶结构。EMBL与邻近的欧洲同步光源ESRF和ILL合作，借助同步辐射X光源和中子光源确定生物大分子结构，寻找蛋白质表达、结晶的全自动化方法、技术和设备。尤其是研究蛋白质—核糖核酸RNA复合体中核糖核酸参与新陈代谢和翻译过程，蛋白质-脱氧核糖核酸DNA复合体参与转录过程，病毒的结构、组合、宿主细胞的相互作用，以及膜融合蛋白质等。

EMBL法国格勒诺布尔（Grenoble）分站

 

目前，EMBL格勒诺布尔分站有80余人，分站的研究组/队以及他们的研究内容为：

Carlomagno Group：利用核磁共振研究分子识别机制

Gavin Group：生物化学和化学方法的生物分子网络

Köhn Group： 用化学生物学研究磷酸酶

Krijgsveld Team：定量蛋白质组学

Lamzin Group：配体结合的基础结构

Lemke Group：结构光学显微镜—单分子光谱

Merten Group：小分子库筛选和合成的微流体系统

Schultz Group：化学细胞生物学

Steinbeck Team：化学信息学和代谢

Wilmanns Group：大分子复合体的结构生物学

Ellenberg Group：细胞周期中核结构功能动态

Hermes Group and Fiedler Team：结构生物学的同步光源仪器

Huber Group：统计计算和数学建模

Merten Group：自动微流装置

Nédélec Group：细胞结构

 

EMBL格勒诺布尔分站定位于3个最主要的科研活动方向：

（1）完成氨酰-tRNA合成酶的结构，许多合成酶都是在此第一次克隆的。蛋白质-RNA的系统研究已扩展到哺乳动物的信号识别粒子和许多与mRNA相互作用的蛋白质。

（2）病毒的RNA，如流感和狂犬病，目的是了解它们是如何复制和组合的。

（3）真核细胞转录因子蛋白-DNA复合物晶体。最近，把重心放在T蛋白/DNA复合体和第一个Stat/DNA复合体的结构确定。

 

EMBL格勒诺布尔分站参加欧洲结构蛋白质组项目，并积极与其他机构结成联合体：结构生物学联合体PSB（Partnership for Structural Biology）和病毒寄主细胞相互作用研究单位UVHCI（Unit of Virus Host Interactions）。UVHCI创建于2007年1月，它的两个合作伙伴是：法国国家科学研究中心CNRS（French National Center for Scientific Research）和约瑟夫·傅立叶大学UJF（University Joseph Fourier）。

 

结构生物学联合体PSB

 

在PSB框架下，EMBL格勒诺布尔分站不仅建设了专门用于解析海量蛋白质结构、功能和结晶的基础设施和设备，还与ILL合作，成立了生物分子氘化实验室D-Lab。

中子光源在生物学研究方面的巨大优势是可“目击”氢原子，而同步辐射的X射线很难检测。大分子结构与功能之间的关系错综复杂，从作为单一原子存在时的生物功能，到作为一个组装体，或与其他分子结合的复合体时的生物功能不尽相同。氢原子的“目击”观察可为各层次氢原子的组织结构提供独一无二的信息资料。

在生物大分子中，几近一半是由氢原子组成的。因此氢原子对构成生物大分子有着举足轻重的作用。氢原子参与酶的催化反应是生命存在的基础。氘，即重氢（质量约为氢的2倍），氘化是指对氢原子进行同位素分离，以替代氢原子。选择性地氘化氢原子并替代它，可对分子内部结构进行更细致入微的分析。氘化生物大分子是极其困难的，但这正是D-Lab所做的工作。它充分利用中子光源的优势，成为全球独一无二的中子源在生物领域的应用基地。

高能所科研处 中科院大科学装置办公室

资料来自：http://www.embl.org/；http://www.embl.de/；http://www-old.embl.org/