報(bào) 告 人：劉海燕 教授（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)）
報(bào)告時(shí)間：2019年12月7日上午10：15
報(bào)告地點(diǎn)：化學(xué)樓二樓一號(hào)會(huì)議室
邀 請(qǐng) 人：廖榮臻 教授
報(bào)告人簡(jiǎn)介：
劉海燕，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，主要研究方向?yàn)榈鞍踪|(zhì)設(shè)計(jì)及其在合成生物學(xué)中的應(yīng)用、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能的計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)。1990年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，獲生物學(xué)學(xué)士學(xué)位；1996年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生化與分子生物學(xué)博士學(xué)位。1993-1995年作為聯(lián)合培養(yǎng)研究生在瑞士蘇黎世高工物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)；1998年至2000年美國(guó)杜克大學(xué)化學(xué)系及美國(guó)北卡羅林納大學(xué)教堂山分校生物化學(xué)與生物物理系博士后。2001起任現(xiàn)職。
摘要：
蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)即根據(jù)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的預(yù)設(shè)要求來(lái)確定多肽鏈的氨基酸序列。近年來(lái)，我們致力于以大量已知蛋白質(zhì)序列結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立通用的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)方法。此前，針對(duì)給定主鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)氨基酸序列的問(wèn)題，我們建立了ABACUS（A Backbone Based Amino Acid Usage Survey）統(tǒng)計(jì)能量模型；實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)多個(gè)不同折疊類型的目標(biāo)主鏈結(jié)構(gòu)，用ABACUS設(shè)計(jì)的氨基酸序列能穩(wěn)定地折疊成預(yù)期結(jié)構(gòu)。最近，針對(duì)人工從頭設(shè)計(jì)主鏈結(jié)構(gòu)問(wèn)題，我們建立了SCUBA（Side Chain Unspecialized Backbone Arrangement）統(tǒng)計(jì)能量模型，采用人工神經(jīng)網(wǎng)來(lái)表示高維統(tǒng)計(jì)能量函數(shù)，能準(zhǔn)確、無(wú)偏地刻畫(huà)蛋白質(zhì)構(gòu)象自由度在高維空間中的聯(lián)合分布。用SCUBA，可以在序列待定的情況下，用隨機(jī)分子動(dòng)力學(xué)模擬（SD）對(duì)主鏈構(gòu)象進(jìn)行完全柔性的采樣和優(yōu)化；理論驗(yàn)證表明，從人工搭建的主鏈出發(fā)經(jīng)SCUBA SD模擬煺火、自動(dòng)優(yōu)化后得到的結(jié)構(gòu)可以高精度地再現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的天然蛋白主鏈結(jié)構(gòu)。SCUBA和ABACUS構(gòu)成了從頭設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和序列的工具鏈。與此同時(shí)，我們正在發(fā)展小分子結(jié)合口袋等功能區(qū)域的設(shè)計(jì)方法，并取得了一些初步理論結(jié)果。
