研究方向

蛋白质错误折叠与病理性聚集

围绕疾病相关蛋白的异常构象转变与病理性聚集,重点研究神经退行性疾病相关蛋白,并涉及癌症和代谢疾病相关聚集。解析突变、关键结构单元及环境因素对错误折叠、寡聚化、成核和淀粉样纤维形成的调控机制,研究聚集体结构多态性及其与生物膜的相互作用和膜损伤。

错误折叠病理性聚集淀粉样纤维寡聚体膜损伤疾病相关突变

疾病相关蛋白的分子干预与药物设计

针对疾病相关蛋白及病理性聚集过程,研究小分子、肽类及纳米抑制剂的分子识别、聚集抑制、纤维解聚和膜保护机制,建立分子结构与干预效应之间的联系。结合分子模拟、计算筛选与实验验证,开展候选分子的设计和优化,探索抗淀粉样活性与细胞毒性的关系及其解耦策略。

分子干预药物设计抗淀粉样活性构效关系膜保护细胞毒性

生物分子相分离与凝聚体相变

研究蛋白质、核酸及短肽等生物分子的液液相分离与凝聚体相变,解析序列、单分子构象、分子间相互作用和环境条件对相边界、凝聚体形成、成熟及液固转变的调控机制。结合多尺度模拟、计算表征与实验数据,揭示生理性凝聚体和病理性相变的物理规律,并通过最小肽模型探索相分离的分子基础。

液液相分离凝聚体液固相变短肽相图多尺度模拟

生物分子自组装与功能材料

围绕氨基酸、短肽及其衍生物、肽核酸等生物分子构筑单元,研究自组装与共组装的分子机制,解析序列、骨架修饰、手性、组分比例和环境对组装路径、层级结构及晶体堆积的调控作用。结合多尺度模拟与合作实验,建立分子结构、组装行为和材料性能之间的联系,探索力学、光电、催化及刺激响应功能材料;将界面水结构、界面相互作用及其表征研究作为相关基础支撑。

自组装共组装功能材料水凝胶晶体堆积刺激响应界面水化

蛋白质构象动力学与变构调控

研究蛋白质构象动态与分子功能的关系,解析突变、翻译后修饰和分子结合对构象分布、远程变构通信、分子识别及功能性复合体稳定性的影响。结合分子模拟、动力学网络与机器学习,发展和评估构象采样、构象生成及变构路径分析方法,揭示蛋白质功能调控的分子机制,为干预策略提供理论基础。

构象动力学变构调控分子识别构象采样机器学习动力学网络