献礼农历新年!浙江大学张岩与章敏合作在顶刊Nature发表重要成果

颠颠

当地时间2月16日，在农历新年马上到来之际，顶刊Nature单独上线了一篇文章。这篇文章来自浙江大学，浙江大学的张岩与章敏合作，作为共同通讯作者发表了最新研究成果。该研究报道了GPCR外框架调节剂的从头设计。G蛋白偶联受体（GPCR）是重要的药物治疗靶点，目前药物研发主要靶向其内源性激动剂结合的正构位点。然而，别构调控已成为GPCR药物研发领域中极具前景与创新性的策略。
该研究从跨膜蛋白对GPCR的天然调控机制中获得启发，开发了GPCR外框架调节剂（外骨骼蛋白GEM）——一类特异性靶向GPCR跨膜结构域的从头设计蛋白。研究采用类幻觉（hallucination）设计方法，结合三类结构性设计约束，构建出具有预期结合模式的GEM。

该研究以多巴胺D1受体为典型模型，系统探究了四种GEM。结构研究与功能实验表明，这些GEM结合于跨膜结构域，并可发挥多种别构调控功能，包括激动型正向别构调节剂、负向别构调节剂及偏向性别构调节剂。该激动型正向别构调节剂（ago-PAM）GEM能够恢复多种功能缺失型D1受体突变体的活性，显示出在GPCR相关疾病治疗中的潜在价值。
总之，该工作提出了一类靶向跨膜结构域的GEM，可作为强效GPCR别构调控分子，并凸显了基于深度学习的方法在功能导向型膜蛋白设计中的应用潜力。据官网页面显示，该研究于2025年1月23日投稿，2025年11月24日被正式接受，文章被接受了过了近3个月，如今正式上线。

该研究第一单位为浙江大学，郭嘉、周云利、罗序梅和张谷芳为共同第一作者。文章最后通讯作者为张岩，1985年生，他2007年本科毕业于山东师范大学，2013年博士毕业于中国科学院上海有机化学研究所。博士毕业后他先后在美国密西根大学和斯坦福大学医学院进行博士后研究。2018年，他回国加入浙江大学至今，目前为该校医学院求是特聘教授，副院长，药理学系主任。他主要研究方向为生命过程信号转导与调控，结构导向的药物发现，膜受体的人工智能设计。他曾获谈家桢生命科学创新奖、中国青年科技奖和教育部自然科学一等奖等荣誉。

本文共同通讯作者的章敏，她2011年本科毕业于浙江大学（数学与应用数学专业），2015年在纽约州立大学石溪分校（计算机专业）和浙江大学（数学专业）取得双博士学位。此后她前往美国哈佛大学进行博士后研究，合作导师为华人菲尔兹奖得主丘成桐；并曾任哈佛大学医学院讲师。2020年浙江大学通过"百人计划"将章敏引进，目前她为该校计算机学院研究员。章敏的主要研究方向为人工智能基础算法、医学人工智能、计算机图形学和计算机视觉等；她曾获世界华人数学家联盟最佳论文奖、中国科协海外人才创新创业大赛一等奖、NIH Career Award和国际医学核磁共振学会Summa Cum Laude Merit Award等荣誉。

相关链接：新年第一篇，浙江大学在顶刊Nature发表最新成果

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