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2023年4月8日至10日,由浙江大学定量生物中心和浙江大学生命科学学院主办,深圳罗湖医院、上海浙江大学高等研究院、浙江大学物理学院、温州大学数理学院联合举行的“杭州定量生物学2023年学术研讨会”在杭州市临安区天目山镇门大线大地之野2楼大会议厅顺利召开。周如鸿教授、赵云鹏教授以及团队科研骨干、研究生们参加会议,共同促进跨专业、跨背景、跨学科合作研讨。
浙江大学生科院周如鸿教授和赵云鹏教授先后开场致辞。两位教授表示,学科融合的核心是人与人之间的交流互动、思想碰撞,融合形成学术合力,找准合作切入点,建立团结合作关系,从而取得学科交叉的创新成果,真正实效地解决各类科学问题。两位教授也希望通过本次研讨会,激发年轻学者学生们发展创造性思维,勇于探索新思路,提高科研热情,不断推进学术研究。
周如鸿教授团队
团队聚焦”计算+”在蛋白分子机器结构与功能中的应用和靶向新冠蛋白的药物、多肽设计等工作,通过理论计算结合机器学习、结构生物学和实验,为疑难疾病治疗提供有力的科学理论依据与创新药物设计思路。
计算+在蛋白分子机器结构与功能研究中的应用
谢腾
谢腾利用大规模分子动力学模拟(包括增强采样算法),自由能微扰和机器学习等方法研究蛋白-蛋白相互作用。在对细菌外膜β筒状蛋白的折叠加工机器Bam的研究中,发现了Bam折叠β筒状蛋白过程中的新折叠中间态和Bam与β筒状蛋白之间的分离调控机制,并发现Bam与β筒状蛋白的分离过程中存在鲁棒性。在对抗体分子的改造研究中,发现了基于EGFR的耐药性突变,设计了针对性的抗体突变,并基于pHLA抗体的蛋白质结构信息来优化抗体结合亲和力。
抗新冠小分子药物设计与抗肿瘤多肽设计
杨延青
杨延青指出,从重大疾病到具体靶标、化合物优化,最后到新药上市可能要花费十多年时间以及几十亿美金,风险高,如果成功回报也高。计算机辅助药物设计的出现大大加速了药物发现的过程。先导化合物优化对药物研发尤为关键,是有机化合物向药物转化的关键步骤,自由能微扰则是先导化合物优化的最准确的计算方法之一。研究对靶向新冠3CL蛋白和RdRp进行化合物改造及靶向PD-L1和VEGF的多肽设计,综合使用分子动力学模拟、自由能微扰计算、分子对接、机器学习、同源建模等方法开展抗新冠小分子药物设计和抗肿瘤多肽设计,获得了活性提高的化合物分子以及多肽,解释了部分体系的作用机制。
赵云鹏教授团队
团队针对植物系统学领域进行了详细的介绍。介绍了整合分类学的研究方法和并以老鸦瓣属为案例,也介绍了原核生物物种进化的重要驱动力:遗传物质在具有生殖隔离的物种间的交换的水平基因转移。
植物系统学------从林奈到基因组时代
李攀
李攀老师简述了植物系统学的过去、现在和未来。以老鸦瓣属为例介绍了整合分类学的研究方法和案例,还以超蔷薇类为例讲述了系统发育基因组学的研究案例及系统发育的应用场景。
Horizontal gene transfer is widespread in land plants and enhances UV resistance during terrestrialization
吴俊杰
水平基因转移(Horizontal gene transfer, HGT)是指遗传物质在具有生殖隔离的物种间的交换,也被称为天然发生的转基因。水平基因转移是原核生物物种进化重要的驱动力,但水平基因转移在复杂的多细胞真核生物如植物和动物中的作用仍然存在争议。为了探究HGT在陆生植物进化中的作用,通过高通量HGT筛选算法对509种陆生植物的基因组进行了HGT鉴定并发现陆生植物中有1150个HGT基因是从非植物类群,特别是细菌和真菌中获得。进一步分析,HGT基因随着陆生植物适应性进化,它的基因功能和结构伴随着变化来避免被清除掉,达到“存活”在陆生植物基因组上的目的。
研讨会报告内容精彩,现场提问环节讨论激烈火热。本次会议为不同专业的学者提供了一个交流学术观点、分享研究成果和探讨前沿科学问题的平台,展示了定量生物学、计算生物学、系统生物学等领域的最新进展和未来发展方向,同时鼓励年轻学者投身于跨学科的创新研究中。