阿里耶•瓦谢尔1940年出生于以色列Kibbutz Sde-Nahum,1958-1962年以Reserved Rank Captain军衔服役于以色列军队,之后进入海法以色列理工学院,于1966年以最高荣誉取得化学学士学位。之后,他进入以色列威兹曼科学院,在Shneior Lifson指导下分别于1967年和1969年获得化学物理硕士和博士学位。完成博士后,他在哈佛大学做博士后工作。从1972年至1976年,他回到威兹曼科学院,担任了资深研究员和副教授职位。在1974年到1976年间,他同时担任英国剑桥MRC分子生物学实验室EMBO研究员。他于1976年加入到南加大化学系,现在担任化学和生物化学杰出教授和Dana and David Dornsife讲席教授。瓦谢尔教授发表了390篇研究论文和1本出版于1991年书籍《酶和溶剂中化学反应的计算机模型》。他参与研发的分子模拟关键计算程序,已经广泛应用于不同领域。瓦谢尔教授和他的团队开创了模拟生物分子功能的关键方法,包括在生物中引入分子动力学,发展了量子力学和分子力学途径,引入酶反应模拟,始创了溶液和蛋白质中电子及质子转移过程的微观模拟,开创了大分子中静电作用的微观建模并引入蛋白质折叠的模拟。他和他的团队最近阐明了分子机器的矢量行动的分子源头。瓦谢尔教授获得了2013年诺贝尔化学奖,他是美国国家科学院院士和英国皇家化学学会荣誉会员。他也获得了多个奖项,如2003年的Tolman Medal, 2012皇家化学学会软物质和生物物理化学奖和2014年生物物理学会创始人奖。
成立于2017年,由诺贝尔化学奖得主阿里耶•瓦谢尔教授领衔的港中大(深圳)瓦谢尔计算生物研究院于2019年迎来丰收期,陆续产出高品质研究成果。近日,阿里耶•瓦谢尔教授再一次抵达深圳,与团队成员共同探讨学术难题,他每年大约有一个月时间留在深圳,与团队成员充分交流,亲自参与课题研讨,对瓦谢尔计算生物研究院的科研进展,皆了然于心。
2019年共发20篇重要论文 执行院长上榜“高被引科学家”
回顾瓦谢尔计算生物研究院两年多以来的发展,瓦谢尔教授对研究院目前的科研成果感到满意:“今年,我们的团队搬进了新的科研大楼,设施设备更加完善。另外,研究团队不断壮大,已经发展到了50多人,其中包括6位教授、2位研究员、3位副研究员、15位博士后以及十多位博士生、研究助理。而最重要的是,科研成果丰硕,团队内的研究人员非常活跃,在《自然通訊》等顶尖期刊上发了很多高水平文章。”
据悉,该研究院成员于2019年内,共发表20篇重要论文,其中许多刊载于优秀期刊,例如Nature Communications, Nucleic Acids Research, Chemical Communications等知名期刊。领域包含基因体信息学、结构生物学、计算化学、多尺度分子模拟等。从2018年1月至2019年10月,团队成员共发表数十篇SCI期刊论文,其中部分成果于Journal Citation Reports领域排名于前5%(中科院1区)。这些发表的论文也大量地被全世界的科学家所引用,论文引用率非常高。日前,2019年度“高被引科学家”名单公布,瓦谢尔计算生物研究院执行院长、生命与健康科学学院黄宪达教授便上榜其中。
利用现代科技手段 解决瓶颈难题
“我们试图用多种方法来应对当今社会的挑战,其中一个重大问题就是生物的抗药性,抗生素在过去来说是非常有用的,但现在却慢慢不起作用了。我鼓励这里的研究人员用大数据来解决这个问题,即利用电脑建模。”在谈及当今药物发展所面临的难题时,瓦谢尔教授表示,研究院将通过大数据、人工智能与机器学习等现代科技手段,来发现新的生物标记、开展药物开发以及生物机制的探索等,这也将是未来计算生物的趋势。
瓦谢尔计算生物研究院以成为世界级的理论生物计算中心为目标,致力于跨学科研究及成果转化,…
白芸博士在香港中文大学(深圳)生命与健康科学学院担任高级讲师。白芸博士在北京大学健康科学中心获得药学学士学位,在清华大学获得生物化学和分子生物学硕士学位,在美国南加州大学获得药剂学博士学位。在加入香港中文大学(深圳)之前,白博士曾在美国费城骨科医学院药物科学系任副教授。
目前白博士有24篇科研文章发表,其中包括一些影响较大的科学期刊,例如PNAS、《药物研究》等。她拥有一项美国专利。她的研究领域包括蛋白质、多肽药物的口服和透皮递送,重组融合蛋白的开发,使用传统药理学方法和基因组学工具对药物不良反应的机理研究。
Topic
Rate constants and mechanisms of intrinsically disordered proteins binding to structured targets
Speaker
Huan-Xiang Zhou
Department of Chemistry and Department of Physics, University of Illinois at Chicago
Abstract
Intrinsically disordered proteins (IDPs) play key roles in signaling and regulation. Many IDPs undergo folding upon binding to their targets. We have proposed that coupled folding and binding of IDPs generally follow a dock-and-coalesce mechanism, whereby a segment of the IDP, through diffusion, docks to its cognate subsite and, subsequently, the remaining segments coalesce around their subsites [1]. Parallel dock-and-coalesce pathways (initiated by different docking segments) may exist but one pathway may dominate [2]. By combining experiment and computation, we have determined the precise form of dock-and-coalesce operating in the association between the intrinsically disordered GTPase binding domain (GBD) of the Wiskott-Aldrich Syndrome protein (…
科研成果简介
RNA 结合蛋白(RBP)是基因表达调控中不可或缺的一类生物分子,对于转录后调控尤为关键。比如,Argonaute蛋白 是 RNA 干扰(RNAi)的核心酶, PUF 蛋白可以直接影响 mRNA 的表达等。破译RNA与蛋白相互作用的特异性和机制,对于理解RBPs功能、鉴定和识别RBPs、研究转录后调控以及设计用于RBPs识别和调节的RNAs等一系列问题都具有重要意义。
目前研究 RBP 和 RNA 相互作用的实验方法可分为两类,一为基于 assay 的大规模化验分析,二为基于 RBP 和RNA 结合复合物的结构分析。前者可大规模地测试 RBP 和 RNA 的结合强度及RBP对RNA序列的选择性。基于此类实验结果的计算方法(如DeepBind等)可以整合和学习化验数据从而推断特异性模式,但无法揭示它们相互作用时的结构细节,尤其是无法鉴别其相互作用是通过碱基直接完成还是通过主链间接达成。复合物结构分析可以揭示RBP-RNA作用细节,但受限于结构生物学实验的高昂成本无法大规模快速进行,导致在含某一特定RBP的已知RBP-RNA复合物结构中的RNA序列数量较少,通常不具有统计学意义。此外,已知的基于结构和序列的计算方法都只能区分结合位点和非结合位点,而无法预测RBP对特定RNA序列的偏好性和作用模式。
针对以上问题,该论文提出了一种仅仅基于已知的复合物结构便可预测RBP-RNA相互作用机制和特异性的深度学习算法框架NucleicNet。该方法具有以下四大功能:(1)预测RBP与RNA具体作用模式,并将其可视化;(2)无需大规模化验数据即可得到与实验可比的结果;(3)可对RBP与某一RNA序列的结合强度进行评分;(4)在不同RBPs家族中具有普适性,或可被用于识别新的RBPs及预测它们与RNA结合的位点及特异性。
如上图所示,NucleicNet从蛋白质的结构出发,首先在被研究蛋白质的表面产生空间点阵,然后预测空间点阵中的每一个点结合 RNA 各个基团(磷酸、核糖、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶)的概率。对于每一个空间点,该方法使用斯坦福大学 Russ Altman 课题组(也是本文作者之一)所研发的 FEATRURE 框架去提取和该点有关的结构及理化性质信息。这些信息会被输入到一个深度学习模型之中,从而得到该点结合 RNA…
黄宪达教授上榜2019年度全球“高被引科学家”名单
日前,2019年度“高被引科学家”名单(Highly Cited Researchers)公布,我校生命与健康科学学院黄宪达教授、理工学院张大鹏教授上榜,其中张大鹏教授已连续六年入选。
该榜单由科睿唯安(Clarivate Analytics)发布,数据来源于科睿唯安InCites平台上的Essential Science Indicators(ESI)数据库以及学术研究平台Web of Science,统计过去10年(2008-2018年)发表论文及总引用次数。入榜的科学家均发表了多篇高被引论文,其被引频次位于同学科前1%,彰显了他们在同行之中的重要学术影响力。
黄宪达教授是香港中文大学(深圳)生命与健康科学学院教授,并担任生物信息学课程负责人、瓦谢尔计算生物研究院执行院长。黄宪达教授于2003年毕业于台湾中央大学资讯工程学系博士,此前为台湾交通大学生物科技学系讲座教授,他曾任职台湾交通大学生物科技学系主任及生物科技学院副院长、台湾生物资讯学会理事长等。
黄宪达教授的研究主要集中在计算生物、生物信息、基因体学、宏观基因组学、智能生物医药科技(药物设计、基因检测、精准医疗)、生物数据库设计与开发等领域,曾获台湾科技杰出研究奖(2010年及2015年),吴大猷先生纪念奖-优秀年轻学者(2009年)。黄宪达教授发表论文超过160篇,其中包含Science, Nucleic Acids Research、Hepatology、PLoS Biology、J. of Clinical Investigation 等高质量期刊。黄宪达教授所开发的 MicroRNA数据库(miRTarBase),目前为国际认可汇集最完整数据的微小RNA生物数据库,已广为全世界科学家所使用,在生命科学与生物医药领域有重大影响。
科研成果简介
药物分子的化学和生物合成通常通过催化(酶催化、金属催化等)实现,并依赖于新型反应和催化剂的设计与发展。催化机理的研究有助于促进对反应本质的理解,并进一步指导优化反应、设计新的催化剂,进而发展更有效率、更经济绿色的药物合成方法。近年来,大量研究表明质谱和计算化学联合对于催化反应机理的探索是强大而有效的工具。质谱研究提供了实验方法很难获取的反应中间体信息,而计算化学则提供了反应中间体的详细结构信息和反应能量。
该篇综述总结了理论计算与质谱实验相结合用以研究催化反应机理的代表性工作,展现了二者联合在机理研究中的巨大优势。同时,探讨了这两种方法结合进行机理研究存在的挑战及可能的解决方案,并展望了这一研究方法的应用前景。
成贵娟教授简介
成贵娟教授2015年于北京大学获得博士学位,其博士学位论文被评为北大优秀博士论文并获得施普林格自然出版社颁发的Springer Thesis Prize。同年赴德国马克思-普朗克煤炭研究所(Max-Planck-Institut für Kohlenforschung)从事博士后研究。2018年加入香港中文大学(深圳),生命与健康科学学院及瓦谢尔计算生物研究院,担任助理教授、博士生导师。成贵娟教授团队致力于计算化学和计算生物学研究,研究兴趣主要集中在结合理论计算与实验研究酶催化和金属催化反应机理,酶体系的多尺度分子模拟,药物分子合成反应机理和生物合成;迄今在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., ACS Catal., Chem. Comm.等国际一流期刊上发表了20余篇论文,总引用超过800次,其中三篇被评为ESI高被引论文。
论文原文链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/cc/c9cc05458h
撰稿人:王婷、刘思琪
谭兆祥教授于加拿大多伦多大学获得学士、硕士和博士学位。他于1981年加入香港中文大学医学院,是医学院的创始成员,在2012年退休。在香港中文大学的31年时间里,他曾出任生理学系主任、生物医学学院副院长(医学教育)以及医学院副院长(学生事务)。退休之后,他仍然在香港中文大学医学院教授多门医学课程,包括在那打素护理学院从事生理学课程的本科及研究生教学工作。谭教授于2019年11月加入香港中文大学(深圳)生命与健康科学学院,主要负责生理学等医学基础课程的设计和教学工作。
谭兆祥教授的科研领域包括高海拔的基因适应性。他研究了藏族人和汉族人的基因特点,以寻找使人更加适应高海拔环境的基因。谭教授课题组最早发现EPAS1基因的自然选择使藏族人更加适应高海拔环境。谭教授也投身于天花粉蛋白的机理研究。天花粉蛋白是I类核糖体失活蛋白,具有抗病毒作用,可以抑制艾滋病病毒和疱疹病毒的复制。谭教授课题组的发现支持了天花粉蛋白有选择性地诱导受感染细胞的凋亡,同时忽略掉未受感染的细胞的假设。 受感染的细胞过早死亡,限制了病毒的复制。此种机制可能涉及到MAPK信号通路。
miRTarBase数据库简介
miRTarBase数据库是专门收集有实验证据支持的microRNA-mRNA靶向关系(MTI, MicroRNA-Target Interactions)的数据库,已广泛地为全世界科学家所使用,包括美国(26.06%)、中国(14.50%)和印度(5.67%)的用户。过去相关论文被引用次数达2000次以上,科研成果在生命科学与生物医药领域有着重大影响。
目前数据库已经更新到miRTarbase 8.0。自miRTarBase数据库于2011年首次发布以来,miRNA与靶基因相关信息不断更新,同时网页界面也在不断加强,…
How nature changed a reaction mechanism from hydrolysis to elimination: evolution of esterases to lyases
Enzymes within a superfamily often catalyze different, but related, reactions. For example, esterases and amidases in the α/β-hydrolase-fold superfamily catalyze the hydrolysis of carboxylic acid derivatives using similar catalytic steps. One can imagine gradual steps to evolve an esterase into an amidase.
In other cases, enzymes within a superfamily catalyze unrelated reactions. The α/β-hydrolase-fold superfamily also contains hydroxynitrile lyases (HNL's), which catalyze the addition of cyanide to aldehydes to form cyanohydrins [1]. The mechanism for this addition differs from hydrolysis and gradual steps to evolve an esterase to an HNL are hard to imagine. Understanding this path would aid the engineering of enzymes to catalyze new reactions.
We reconstructed ancestral enzymes in the evolution of hydroxynitrile lyases from esterases [2].…
此次活动还有幸邀请到学术交流处柯常青处长。他为我院学生详细介绍了大学现有的海外交流交换项目,并着重介绍了与生命健康学院相关的几个极具竞争与诱惑力的海外名校本硕连读项目。他特别强调了与我校已建立合作且每年在全中国仅开放十几个交流交换名额的英国百年名校—牛津与剑桥大学两所世界名校的宝贵机会,鼓励我院学生要积极申请与争取。
学院专业介绍
王攀教授2005年于清华大学生命科学学院获得学士学位,而后赴美国堪萨斯大学医学院攻读药理学博士学位,博士在读期间获得美国国防部的乳腺癌研究项目研究生奖学金,2010年博士毕业后进入中国科学院动物研究所开展科研工作。2019年8月被香港中文大学(深圳)生命与健康科学学院聘为助理教授。
王攀教授的主要研究兴趣是致力于揭示类固醇激素(及其类似物)及多种环境化合物在体内外多器官药理学及毒理学的作用及它们的分子作用机制。王教授在计算分子模型(用以精确研究小分子与靶点蛋白的相互作用),细胞及分子生物学,内分泌系统、神经系统等的药理学、毒理学,药物代谢、肝脏疾病及肿瘤生物学等领域具有雄厚的科研实力。王教授已经在国际顶尖药理/毒理学杂志上发表四十余篇有影响力的论文。
Q1. 您曾经是2001年河南省高考状元,在总共80万考生里面排第一,能讲一讲当年是怎么做到的吗?
我们那年刚好是高考改革,之前几年的高考都是文理分科的3+2形式,那年改成了3+文理大综合,不分文理科。我因为平时的兴趣比较广泛,求知欲比较强,各门功课都很愿意去学习,不仅是课本上的东西,包括课外书和以及纪录片我也很爱看,所以各学科很平均,没有偏科的情况。而且心态上比较稳,没有说一定要和其他的同学比,能尽自己最大努力,严格地要求自己就可以了。
其实到了大学之后,面对着非常激烈的竞争,很多同学是有心理落差的,因为“强中更有强中手”,有些竞赛生更加厉害。这时候如果抱着要跟别人比较的心态,就很容易郁闷痛苦,所以我建议同学们要知道自己学习到底是为了什么,是为了分数、名次或者奖学金,还是为了自己学到知识并体会到学习的快乐。平衡好自己的心态才能更好地度过大学这几年宝贵的时光。
Q2. 您是状元,可以选择任何一个专业,为什么选择生物呢?
我选生物是受了家庭的影响。我父亲是钻井工程师,经常在野外工作,我母亲是医生,所以我从小在医院里长大。经常在药房里,看到西药的外包装和说明书上画着分子式,而中药更是五花八门,各种石块、树皮还有壁虎、海马,就觉得很有意思,很好奇这些药为什么这么神奇可以治各种不同的疾病,也对人体是如何运行的产生很大兴趣,所以报了生物系。
后来也有好多人问我选专业是否后悔,我的同学里面也有很多人转行。其实高考报志愿的时候大家都不太了解这些专业,…
8月21日Warshel Institute讲座
2019 Special Lecture : The Life study way from experimental animal to the cells
Speaker's Biography:
Dr. Chi-Wen Li, is assistant professor, Post-Baccalaureate Veterinary Medicine in Asia University, Taiwan. He is a veterinarian, biochemistry and computational biologists and has studies the thermostablility mechanisms and neurological diseases. In 2013, Dr. Li joined the technology company and be technique engineer that responsible for the Italy‘s DEParray machine to assemble, calibrate, test and do experiments to help customers’s sample to separate into the signal cell. This technique can widely be applied to cancer, stem cell and whole Genome Amplification (WGA) etc. In 2017, he returned to the school to be a assistant professor to teach and train the new veterinarian in the next generation.
Abstract
Life individuals are composed of very diverse and complex systems. Researchers use a variety of different experimental animals to develop…
王明伟教授
王明伟教授现任复旦大学药学院院长、国家新药筛选中心主任、国家化合物样品库主任。他1982年毕业于上海第一医学院,1989年获得剑桥大学博士学位,2001年起出任中国科学院上海药物研究所研究员,迄今发表英文学术论文206篇,获得国内外发明专利授权63项。2002年获得上海市“白玉兰纪念奖”,2005年荣获国务院特殊津贴,2011年入选中央,2012年获得上海市“白玉兰荣誉奖”,被推选为“全国优秀科技工作者。现为浦东新区人民政府生物医药产业发展资深顾问、上海市浦东新区工程师协会理事长、中国科学院大学教授、复旦大学双聘教授和上海科技大学特聘教授等。其主要研究成果包括发现首个具有体内实验疗效的小分子B类G蛋白偶联受体激动剂、解析三个B类G蛋白偶联受体的三维分子结构(胰高血糖素受体、胰高血糖素样肽-1受体和1型甲状旁腺素受体)、阐明类胰岛素肽5及其受体(A类G蛋白偶联受体)的糖代谢调节功能以及揭示孤儿型G蛋白偶联受体GPR160与前列腺癌发生发展的相关性。