教授,博士生导师 电话:010-62750295 1999年毕业于武汉大学获物理学学士学位 |
担任职务:
北京大学物理学院凝聚态和材料物理所,终身教授
北京大学定量生物学中心,教授
北京大学清华联合生命科学中心,资深PI
北京大学国家生物医学成像科学中心,装置三负责人
研究方向:
物理生物学,冷冻电子显微镜,软凝聚态,化学生物学,计算生物学,分子医学和前沿生物技术
研究兴趣:
本研究组主要通过发展新型交叉物理生物学方法,研究泛素蛋白酶体系统(Ubiquitin-Proteasome System,UPS)及其对细胞关键生命分子过程调控的基本规律。当前主要研究方向包括:(1)聚焦时间分辨冷冻电镜显微学和人工智能的交叉研究,发展新型高分辨动力学重建和预测方法,研究UPS蛋白质降解动态调控和细胞免疫响应的分子机制,在原子水平研究UPS调控人类细胞中炎症、癌症、神经退行、病毒感染以及糖脂代谢等关键分子过程的结构、动力学和功能关系;(2)研究新型机器学习和动力学辅助药物发现和反向疫苗免疫原设计方法,发展超高分辨四维冷冻电镜方法,研发靶向UPS的新型化合物;(3)以调控UPS核心组分(26S、泛素受体、去泛素化酶、E3泛素化酶等)为主要干预手段,研发新型靶向分子胶技术和多特异性靶向降解疗法,为攻克神经退行疾病、癌症肿瘤和心脑血管疾病等提供临床候选原创新药分子。
工作经历:
2005-2007,国家纳米科学中心,博士后访问学者
2007-2012,哈佛医学院微生物和免疫生物系,博士后
2012-2014,哈佛医学院Dana-Farber癌症研究所,Instructor
2014-2015,哈佛医学院Dana-Farber癌症研究所Intel并行计算结构生物学中心,PI,Director
2015-2021,北京大学物理学院凝聚态和材料物理所,研究员,助理教授
2016至今,北京大学定量生物学中心,研究员,PI
2021-2022,北京大学物理学院凝聚态和材料物理所,研究员,长聘副教授
2021至今,北京大学清华联合生命科学中心,资深PI
2021至今,北京大学国家生物医学成像科学中心,装置三负责人
2022至今,北京大学物理学院凝聚态和材料物理所,长聘正教授
代表性文章:
1. Zhang S#, Zou S#, Yin D, Zhao L, Finley D, Wu Z, Mao Y*. USP14-regulated allostery of the human proteasome by time-resolved cryo-EM. Nature 2022; 605: 567-574.
2. Zhang S#, Wang K#, Wang WL#, Nguyen HT, Chen S, Lu M, Go EP, Ding H, Steinbock RT, Desaire H, Kappes JC, Sodroski J*, Mao Y*. Asymmetric structures and conformational plasticity of the uncleaved full-length human immunodeficiency virus (HIV-1) envelope glycoprotein trimer. J. Virol. 2021; 95: e00529-21.
3. Dong Y, Zhang S, Wu Z, Li X, Wang W, Zhu Y, Stoilova-McPhie S, Lu Y, Finley D, Mao Y*. Cryo-EM structures and dynamics of substrate-engaged human 26S proteasome. Nature 2019; 565: 49-55.
4. Sharif H, Wang L, Wang WL, Magupalli VG, Andreeva L, Qiao Q, Hauenstein AV, Wu Z, Nunez G, Mao Y*, Wu H*. Structural mechanism for NEK7-mediated NLRP3 inflammasome activation. Nature 2019; 570:338-343.
5. Wang WL, Yu Z, Castillo-Menendez LR, Sodroski J, Mao Y*. Robustness of signal detection in cryo-electron microscopy via a bi-objective-function approach. BMC Bioinformatics 2019; 20:169.
6. Zhu Y, Wang WL, Yu D, Ouyang Q, Lu Y*, Mao Y*. Structural mechanism for nucleotide-driven remodeling of the AAA-ATPase unfoldase in the activated human 26S proteasome. Nat. Commun. 2018; 9: 1360.
7. Dong Y, Chen S, Zhang S, Sodroski J, Yang Z, Liu D, Mao Y*. Folding DNA into a lipid-conjugated nanobarrel for controlled reconstitution of membrane proteins. Angew. Chem. Int. Ed. 2018; 57: 2072-2076.
8. Lu Y, Wu J, Dong Y, Chen S, Sun S, Ma YB, Ouyang Q, Finley D, Kirschner MW*, Mao Y*. Conformational landscape of the p28-bound human proteasome regulatory particle. Mol. Cell 2017; 67: 322-333.e6.
9. Wu J, Ma Y, Congdon C, Brett B, Chen S, Ouyang Q, Mao Y*. Massively parallel unsupervised single-particle cryo-EM data clustering via statistical manifold learning. PLoS One 2017; 12: e0182130.
10. Zhu Y, Ouyang Q, Mao Y*. A deep convolutional neural network approach to single-particle recognition in cryo-electron microscopy. BMC Bioinformatics 2017; 18: 348.
11. Chen S, Wu J, Lu Y, Ma YB, Lee BH, Yu Z, Ouyang Q, Finley D, Kirschner MW*, Mao Y*. Structural basis for dynamic regulation of the human 26S proteasome. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2016; 113: 12991-12996.
12. Zhang L, Chen S, Ruan J, Wu J, Tong AB, Yin Q, Li Y, David L, Lu A, Wang WL, Marks C, Ouyang Q, Zhang X, Mao Y*, Wu H*. Cryo-EM structure of the activated NAIP2-NLRC4 inflammasome reveals nucleated polymerization. Science 2015; 350: 404-409.
获奖情况:
2016年,北京大学黄廷方/信和青年杰出学者奖
2021年,国家杰出青年科学基金