李静个人采访视频

夏日凉爽的傍晚，绿意葱茏的东湖绿道上常常挤满了骑行的人群。当你和其中一位长发苗条的年轻女骑手擦肩而过的时候，你可能不会想到，这是一位刚刚以共同第一作者身份，在国际顶级期刊Nature上发表最新研究论文的武汉大学药学院女博士。她叫李静，在身为学校优秀学生干部的同时，还有个略感让人意外的“标签”：动感单车教练。温柔与“酷飒”，学霸与“玩家”，这些看似矛盾的特质，就这样奇妙统一于同一个人身上。今年10月，因为突出的科研成就，李静获得了武汉大学2024年度研究生英诺卓越奖学金。

2024年，李静参加复旦大学药学院博士生学术论坛

李静所在团队关于Gabija免疫系统防御机制的最新研究论文于今年3月12日在Nature（《自然》）在线发表。武汉大学药学院、泰康生命医学中心、武汉大学中南医院王隆飞教授团队和华中科技大学生命学院朱斌教授为该论文的共同通讯作者，武汉大学药学院博士生李静、华中科技大学生命学院博士后成锐、武汉大学药学院副研究员王之明为共同第一作者。武汉大学为文章第一完成单位。

王隆飞团队nature发文揭示Gabija 免疫系统防疫机制团队合影

揭示自然界最广谱高效免疫系统的防御机制

李静所在团队的研究主要针对原核生物抵抗噬菌体的Gabija系统的工作机制展开。Gabija系统是自然界已知丰度第三，仅次于限制修饰系统和CRISPR系统的原核生物免疫系统，仅由GajA和GajB两个基因组成却可以高效免疫各类烈性噬菌体的侵染，是自然界最广谱高效且精简的免疫系统之一。GajA蛋白是一种序列特异性的核酸内切酶，且活性可以被ATP抑制，GajB蛋白是一种解旋酶类似物，可以水解ATP提供能量。

3月12日，Nature以加速预览的形式发表了团队研究成果

在天然状态下，Gabija系统处于被抑制的状态，它需要被激活才能发挥抵抗噬菌体的功能。本次研究的主要内容就是从分子层面对这个系统从天然状态下的抑制状态到被激活后的工作状态的转变过程作一个完整的阐释，团队成员采用单颗粒冷冻电镜和生物化学等技术手段，首次捕捉到了GajA核酸酶与DNA结合的激活状态和与ATP结合的抑制状态，从分子层面完整的阐释了Gabija系统的工作机制。Gabija系统在细胞正常生理状态下被ATP抑制，在细菌受到噬菌体侵染后，由于噬菌体的快速复制消耗大量ATP，使得GajA不再受到ATP抑制。GajA四聚体两端的Toprim结构域向两边打开以方便DNA的结合，DNA在切割位点附近发生弯曲，以便于GajA的切割。带切口的DNA又可以激活GajB的ATP水解活性，两种酶活性巧妙配合最终导致细菌死亡和噬菌体感染的流产。因此，Gabija系统可能是以代谢物的耗竭作为危险信号，是一种独特的原核生物免疫系统。该研究加深了人们对自然免疫系统的理解，为探索代谢物作为免疫防御的潜在危险信号提供了新的研究方向。

李静所在团队的最新科研成果发表于2024年3月12日的Nature

成功来自困境时绝不放弃的信念

还在华中农业大学读本科时，李静就对生物学产生了浓厚的兴趣。所以在中国科学院水生生物研究所攻读硕士研究阶段，李静选择了遗传学方向。李静表示，自己本身对药学比较感兴趣，因此一直想做些能真正影响到疾病与健康方面问题的工作。本硕阶段坚实的学术基础也让她对科研有了更深入的理解。硕士毕业后，她回到华农工作，在此期间接触到了电子显微镜，并对这一技术产生了浓厚的兴趣。为了更深入地学习该领域前沿知识，结合自身的兴趣和工作背景，李静决定来到武汉大学药学院，师从王隆飞教授攻读博士学位，投身于原核生物Gabija系统的防御机制研究。“无论选择走怎样的道路，我都想做一些真正有实际意义的、对人类有用的实事。”

成果的发表并非一帆风顺，李静在实验过程中遭遇了无数次挫折。在最开始投稿的时候，论文中提到了GajA蛋白的激活状态。团队本来提交了一个GajA蛋白与DNA结合的复合物的结构，但由于分辨率不够高，很多分子细节无法看清，审稿人要求他们在返修时提交分辨率更高的结构。而因为GajA蛋白是一个核酸酶，虽然它能够切割DNA，但这是一个瞬时完成的过程，想要捕捉到GajA蛋白和DNA结合的稳定状态非常困难。审稿人明确的返修时间是4个月，为了解决这一个问题，李静及团队做了许多尝试和优化，包括优化缓冲液的pH值、调试不同缓冲液的盐浓度、尝试不同的金属离子以及数十种不同长度的DNA等等，始终找不到任何头绪。最后在只剩大概一个月左右的时候，团队终于观测到了构象变化，兴奋异常。“我们都以为在‘生死线’上面挣扎了这么久，终于成功了。”但是第二天，导师王隆飞教授却告诉他们，GajA蛋白却并没有真正结合DNA，实验并没有真正成功。这种从云端跌落到地底的感觉仿佛给团队成员们兜头浇了一盆冷水，也让李静她们一度失去了信心，但大家还是坚持了下来。“主要还是信念吧”，李静表示，“前期已经做了非常多努力，也看见了文章发表的可能。即使这个问题确实特别困难，也需要我试过所有方法之后才有理由去放弃。”另一方面，导师的鼓励也给了李静动力，在不断尝试新的可能之后，团队终于取得了成功。

静在广州参加2024年第19届TNF国际会议并进行墙报汇报

爱生活也爱武大

李静在业余时间会通过运动为自己减压。她最喜欢的项目是骑单车，“夏天的时候去东湖绿道上绕一圈，风景很好，骑车也很开心。每次运动过后，都会发自内心的感觉好像能扛得下去了。”李静的导师王隆飞教授也表示,李静经常锻炼的习惯让她拥有了良好身体素质，这可能也是能够扛住压力的重要原因。

在东湖绿道骑单车的李静

在健身房骑动感单车的李静

李静的优秀学生干部证书

虽然该项研究主要是针对原核生物的免疫系统而展开，目前还不太能够实际应用于临床。但由于原核生物和真核生物（比如人类）具有相同的起源，而且近几年越来越多的报道表明原核生物和真核生物在免疫方面具有很多共同点，所以该研究对真核生物的免疫系统的工作原理都有一定的启发性，李静表示，团队也一直在朝这个方向努力。

回顾在武汉大学的学习生涯生活，李静对学校的人文关怀印象深刻。她特别喜欢武大的食堂，菜品丰富，价格优惠。而学校为新生发放的纪念服、为毕业生准备的博士服和毕业礼物等细节，更是让她感受到了学校的温暖与关怀。获得英诺卓越奖学金，李静倍感荣幸。她表示，这份荣誉不仅是对她过去努力的肯定，更是对她未来科研道路的鼓励和支持。对李静来说，在刚入学时，她从没想过自己的文章可以在世界顶级期刊上发表，而成功给了很大她很大的信心，“原来我也可以做到这一步。”李静接下来计划进一步地深造，为将来的科研工作积累更多经验，未来成为一名研究免疫信号转导机制及药物研发的科学家。如果有机会，她希望能够再次回到药学院，用自己的力量更好地回报武大。

采写：夏方芳 杨嘉欣 郑筱笛 

视频：夏方芳 郑筱笛

图：李静本人提供 

编辑：刘丹