我校饶子和院士研究项目入选2019年度“中国高等学校十大科技进展”

ON2020-01-15文章来源 免疫化学研究所CATEGORY新闻

1月15日,2019年度“中国高等学校十大科技进展”揭晓。我校免疫化学研究所特聘教授饶子和院士团队的“揭示抗结核新药的靶点和作用机制及潜在新药的发现”研究项目入选。

结核病是由结核分枝杆菌感染而引发的一种致命性疾病,在传染性疾病中堪称“头号杀手”。链霉素的发现及异烟肼、利福平等有效药物的开发,结束了几千年来结核杆菌肆虐人类生命的历史。然而近年来耐药结核病的产生,使结核病再次成为危害全球公共卫生的严重问题。目前全世界约有1/4的人口被结核杆菌感染,每年新发结核病患者约1000万,死亡患者人数约150万。我国是结核病的主要负担国之一。因此,针对结核分枝杆菌的新药靶点的研究和新药研发迫在眉睫。

饶子和院士团队长期致力于针对结核杆菌的新药靶点研究及新药研发。膜蛋白MmpL3是一个抗结核新药研发的重要靶点,在分枝杆菌细胞壁合成过程起关键作用。在饶子和院士的领导下,上海科技大学首届博士研究生张兵,与免疫化学研究所研究员、生命学院副教授杨海涛及免疫化学研究所副研究员李俊等历经六年时间,运用X-射线晶体学衍射技术率先在国际上解析了关键药靶MmpL3和“药靶-药物”复合物的高分辨率晶体结构,揭示了MmpL3的工作机理,以及新药SQ109杀死细菌的全新分子机制。此外,研究团队还发现减肥药利莫那班也是靶向MmpL3的抑制剂,并进一步阐明了其作用机制。此研究项目首次勾画了小分子抑制剂精确靶向MmpL3及其超家族质子内流通道的三维图像,为由分枝杆菌引起的疾病(结核病、麻风病等)的药物研发奠定了重要的理论基础。

药靶蛋白MmpL3处于活性(左)和抑制(右)状态的结构模型

该重大研究项目的成果刊登在国际顶尖生命科学期刊《Cell》上,同时针对该靶点设计的抗结核小分子化合物已申请PCT专利。该成果一经发表,在学术界和产业界引起了轰动并受到广泛关注。该研究揭示了抗结核新药的靶点和作用机制,为开发新型抗生素、解决全球日趋严重的细菌耐药问题开辟了一条全新途径,同时也为我国研发具有自主知识产权的抗结核新药奠定了重要的基础。

药靶蛋白MmpL3的三维结构(左);四种抑制剂精确靶向MmpL3的分子机制(右)

饶子和院士团队的这一研究成果还入选了由中国科协生命科学学会联合体评选的2019年度“中国生命科学十大进展”项目。

团队核心成员介绍

饶子和

中科院院士,上海科技大学特聘教授、免疫化学研究所蛋白质机器与新药实验室课题组长。饶子和院士长期从事新发、再发传染性疾病病原体的三维结构与功能研究,以及相应靶向创新药物的开发。工作涉及病毒、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)等威胁人类健康的重要病原体的结构与功能以及创新药物研究。截至目前,饶子和院士团队已先后在国际学术期刊上发表研究论文360余篇,其中17篇研究成果发表在Cell、Nature和Science等三大国际顶级学术期刊,合计获引用逾16,000次。

杨海涛

杨海涛,上海科技大学免疫化学研究所研究员、课题组长(PI)/生命科学与技术学院常任(tenure track)副教授。现担任国家重点研发计划重点专项总体专家组成员、法国国家科研署和波兰国家科学基金外审专家、国家“重大新药创制”科技重大专项评审专家、长江学者奖励计划评审专家、“973”计划青年项目首席科学家,获得了树兰医学青年奖、中国产学研合作促进奖、中国侨界贡献奖及科学中国人年度人物等荣誉,在Cell、PNAS和PLoS Biology等期刊发表了多篇原创性论文。

张  兵

张兵,上海科技大学免疫化学研究所副研究员。本科毕业于西北大学生物科学专业,2013年考入上海科技大学攻读博士学位,师从饶子和院士从事病原微生物膜蛋白结构、功能研究和新药研发工作。博士研究期间用了六年时间对病原体结核分枝杆菌药物靶点蛋白MmpL3展开了系统和深入的研究并取得了突破性的成果。2019年博士毕业后加入上海科技大学免疫化学研究所继续从事抗结核新药研发工作。

李  俊

李俊,上海科技大学免疫化学研究所副研究员。2008年本科毕业于浙江大学,2013年在中科院生物物理研究所取得博士学位并留所工作任助理研究员,2016年在中科院生物化学与细胞生物学研究所任助理研究员,2018年加入上海科技大学工作至今。研究方向为结核分枝杆菌重要药物靶点蛋白质的结构和功能。目前研究重点集中在膜蛋白和蛋白质机器以及基于相关结构的抗结核新药设计。已在国际高水平学术期刊发表研究论文12篇,其中作为第一或通讯作者在Cell和Science发表论文2篇。