赵素文, PhD副教授 研究员 博士生导师

我们通过残基接触打分（Residue-Residue Contact Score, RRCS)分析了A家族GPCR 200多个结构残基层面的构象变化，发现A家族GPCR共享一个由34个氨基酸残基对（35个残基）构成的激活通路，揭示了A家族GPCR的共同激活机制。

Zhou Q, Yang D, Wu M, Guo Y, Guo W, Zhong L, Cai X, Dai A, Jang W, Shakhnovich EI, Liu ZJ, Stevens RC, Lambert NA, Babu MM*, Wang MW*, Zhao S*.Common activation mechanism of class A GPCRs. eLife. 2019 Dec 19;8. pii: e50279. doi: 10.7554/eLife.50279

Z基因组由四种核苷，ZTCG组成，其中的生物合成途径此前是未知的。通过生物信息学分析，我们确定了一个负责Z基因组合成的多酶系统，这些酶的功能已经在体外和体内得到验证。我们的研究表明，Z基因组噬菌体具有遍布全球，这些噬菌体可以感染蓝藻门、放线菌门和变形菌门的细菌。因此推测至少在35亿年前，具有ZTCG基因组的生物体很可能已经与具有ATCG基因组的生物体同时存在于地球上。Z基因组合成通路的阐明也将推动Z基因组相关的合成生物学的研究。

Zhou Y.; Xu X.; Wei Y.; Cheng Y.; Guo Y.; Khudyakov I.; Liu F.; He P.; Song Z.; Li Z.; Gao Y.; Ang E. L.; Zhao H.*; Zhang Y.*; Zhao S.*, A widespread pathway for substitution of adenine by diaminopurine in phage genomes. Science, 2021 April 30, 372(6541):512-516. doi:10.1126/science.abe4882.

我们从PDB晶体结构出发，筛选构建了一个含有8145个配体结合构象的高质量数据集。针对该数据集，我们计算了配体的构象张力能(Ligand conformational strain energy, LCSE)，为PDB中配体的LCSE提供了一个全面的画像，这将有助于配体构象生成，配体结合模式评估，以及通过减少张力能来进行先导化合物优化。

Tong J, Zhao S*.Large-Scale Analysis of Bioactive Ligand Conformational Strain Energy by Ab Initio Calculation.J Chem Inf Model. 2021 Mar 22;61(3):1180-1192. doi: 10.1021/acs.jcim.0c01197.

我们分别解析了结合部分激动剂以及拮抗剂的肾上腺素受体α2A晶体结构，同结合部分激动剂的结构比较，全激动剂会与Y3946.55形成氢键。我们发现在结合部分激动剂的肾上腺素受体α2A招募Gs的过程中ICL2扮演重要角色。同β肾上腺素受体相比， F4127.39在肾上腺素受体α2A至关重要。

Qu L, Zhou Q, Xu Y, Guo Y, Chen X, Yao D, Han GW, Liu ZJ, Stevens RC, Zhong G*, Wu D*, Zhao S*. Structural basis of the diversity of adrenergic receptors.Cell Rep. 2019 Dec 3;29(10):2929-2935.e4. doi: 10.1016/j.celrep.2019.10.088.

我们基于nhmmer开发了一个嗅觉受体注释工具Genome2OR,最终从1608个脊索动物基因组中注释出765248个嗅觉受体，其中有404426个功能基因以及360822个假基因。在注释数据的基础上，我们建立了一个名为脊索动物嗅觉受体数据库（Chordata Olfactory Receptor Database，CORD）的数据库，用于存档、分析和传播数据。

Han W, Wu Y, Zeng L, Zhao S*. Building the Chordata Olfactory Receptor Database using more than 400,000 receptors annotated by Genome2OR.Sci China Life Sci. 2022 Jun 10. doi: 10.1007/s11427-021-2081-6.

GPCR Allosteric Modulator Discovery. Wu, Yiran; Tong, Jiahui; Ding, Kang; Zhou, Qingtong; Zhao, Suwen. Book Chapter in Protein Allostery in Drug Discovery, Advances in Experimental Medicine and Biology. 1163:225-251