報 告 人：劉海燕 教授（中國科學技術大學）
報告時間：2019年12月7日上午10：15
報告地點：化學樓二樓一號會議室
邀 請 人：廖榮臻 教授
報告人簡介：
劉海燕，中國科學技術大學生命科學學院教授，主要研究方向為蛋白質設計及其在合成生物學中的應用、蛋白質結構功能的計算生物學與生物信息學。1990年畢業于中國科學技術大學，獲生物學學士學位；1996年獲中國科學技術大學生化與分子生物學博士學位。1993-1995年作為聯合培養研究生在瑞士蘇黎世高工物理化學實驗室學習；1998年至2000年美國杜克大學化學系及美國北卡羅林納大學教堂山分校生物化學與生物物理系博士后。2001起任現職。
摘要：
蛋白質設計即根據對蛋白質結構和功能的預設要求來確定多肽鏈的氨基酸序列。近年來，我們致力于以大量已知蛋白質序列結構數據為基礎建立通用的蛋白質設計方法。此前，針對給定主鏈結構設計氨基酸序列的問題，我們建立了ABACUS（A Backbone Based Amino Acid Usage Survey）統計能量模型；實驗表明，對多個不同折疊類型的目標主鏈結構，用ABACUS設計的氨基酸序列能穩定地折疊成預期結構。最近，針對人工從頭設計主鏈結構問題，我們建立了SCUBA（Side Chain Unspecialized Backbone Arrangement）統計能量模型，采用人工神經網來表示高維統計能量函數，能準確、無偏地刻畫蛋白質構象自由度在高維空間中的聯合分布。用SCUBA，可以在序列待定的情況下，用隨機分子動力學模擬（SD）對主鏈構象進行完全柔性的采樣和優化；理論驗證表明，從人工搭建的主鏈出發經SCUBA SD模擬煺火、自動優化后得到的結構可以高精度地再現數據庫中的天然蛋白主鏈結構。SCUBA和ABACUS構成了從頭設計蛋白質結構和序列的工具鏈。與此同時，我們正在發展小分子結合口袋等功能區域的設計方法，并取得了一些初步理論結果。
