变构效应,是指某种不直接涉及蛋白质活性的物质,通过与蛋白质活性位点以外的其他位点(别构位点)相结合,从而引起蛋白质分子的构象变化并导致蛋白质活性改变的现象。变构效应作为蛋白质不同口袋之间进行通信的一种基本过程,是一种有效且普遍存在的功能活性调控机制。本课题组以变构效应为研究对象,一方面在计算领域不断开发各种变构口袋探测算法,旨在阐明生物大分子的变构调节和变构通信机制;另一方面,在生物实验领域,我们将利用化学生物学方法来探索变构口袋,并进一步寻找变构调节剂。
药物发现是指发现新的候选药物从而开发新的疾病治疗方案的过程。通过合理的药物设计(虚拟筛选,药效团,定量构效关系和分子动力学模拟等),化学修饰和结晶, 并进行生物学评估, 我们已经针对不同靶标发现一系列先导化合物,其中靶标包括APC、PRDX1、PI3K、SENP1、STAT3、GPR40、GSK3和GK等.
在学术和制药领域的研究中,如何识别活性小分子和相应的靶标是一个非常重要的步骤。本课题组开发了一系列计算生物学算法,并已实现成网络平台提供在线服务,可以预测不同领域的小分子活性并识别其潜在靶标,如气味分子预测工具ODORactor,基于序列的蛋白-蛋白相互作用预测工具SPPS,以及苦味分子预测工具BitterX等。