校友专访

北工大《校友风采》系列访谈(三十九)孔韧 常珊 专访(生命学院 专稿)

时间:2020-06-27 18:37:12  浏览:

新冠肺炎药物靶点对接预测云平台

助力疫情防控

访

2002级硕士生 2004级博士生 孔韧

2004级硕士生 2006级博士生 常珊

校友简历

常珊博士和孔韧博士在研究所指导实验员

常珊 生命科学与生物工程学院2004级硕士生和2006级博士生,导师是王存新教授。在校期间,积极参加国际生物大分子相互作用预测竞赛(Critical Assessment of PRediction of InteractionsCAPRI ),并取得了较好成绩。2009年博士毕业,获得北京工业大学优秀博士论文。

常珊毕业抉择:博士毕业后,进入华南农业大学信息学院工作,历任讲师,副教授,硕士生导师。20129月,在美国密苏里大学-哥伦比亚分校进行为期一年的博士后研究。2014年,作为学术带头人引进江苏理工学院,和孔韧博士一起建立生物信息与医药工程研究所。

孔韧 生命科学与生物工程学院2002级硕士生和2004级博士生,导师是王存新教授。在校期间,积极参与抗艾滋病药物研发的科研项目,多次获得研究生科研优秀奖,于2008年博士毕业。

孔韧毕业抉择:博士毕业后,进入苏州纳米园爱斯鹏药物研发有限公司工作,历任研发工程师,科研主管。20115-20155月,在美国康奈尔大学威尔医学院休斯顿卫理医院研究所从事博士后研究。2015年,作为高层次引进人才进入江苏理工学院,与常珊博士一起建立生物信息与医药工程研究所。

前言

在新冠肺炎疫情发生后,工作在江苏理工学院生物信息与药物工程研究所的北工大生命学院2008届硕博连读毕业生孔韧和2009届硕博连读毕业生常珊,利用相关专业领域知识,成功构建了新冠肺炎药物靶点对接预测云平台,药物靶点结构覆盖全面,为新冠肺炎病毒各类蛋白/抗体的研究和新冠药物筛选提供了有力的支撑,现已面向科研机构提供新冠药物筛选和预测公益服务。

——摘自新媒体:人民号

职业成长

2013年,常珊荣获广东省首批优秀青年教师,广东省千百十省级培养人才。2016年入选江苏省六大人才高峰,江苏省双创科技副总。现为江苏省生物信息学专委会委员,Current Pharmaceutical Design杂志客座编辑,《数据采集与处理》第七届编委会委员。从2004年至今,一直从事生物大分子相互作用和复合物结构预测等方面的研究工作。近年来,在国内外期刊及会议上发表学术论文90余篇,被SCI检索66篇,EI检索29篇,Google scholar引用超过640次,H指数为14,获得软件著作权14项,申请发明专利21项,参与出版专著3部,译著1部。

2015年至今,孔韧就职于江苏理工学院生物信息与医药工程研究所,主要从事创新药物的临床前开发及药物设计方法学研究。以第一作者或通讯作者在Clinical Cancer Research, Cancer ResearchOncotarget, European Journal of Medicinal Chemistry, Journal of Chemical Information and Modeling, RNA BiologyJournal of Structural Biology等知名医学以及化学类杂志上发表论文十余篇,总计发表SCI论文二十余篇,在中国、美国等申请了多项发明专利及PCT专利。在web of science 核心合集中总引用159次,他引129次。主持在研国家自然科学基金青年项目1项;主持完成江苏省产学研前瞻项目1项、江苏省高校面上项目1项、企业重大横向课题2项;参与完成国家自然科学基金面上项目1项、美国国立卫生研究院中心基金1项。

孔韧博士在从事分子模拟实验研究

科研特色

积极响应国家提升原始创新能力的战略部署,常珊课题组提出了拥有自主知识产权的蛋白质分子对接CoDock程序和服务器(http://codockpp.schanglab.org.cn/),参加国际分子结构预测竞赛,在国际舞台上展示了中国科研团队的实力。(生物谷:http://news.bioon.com/article/6744945.html)

为推动生物大分子结构预测算法的发展,欧洲生物信息学中心于2001年发起国际生物大分子相互作用预测竞赛(Critical Assessment of PRediction of InteractionsCAPRI),迄今已经成功举办了47轮比赛。2019年,由于在CAPRI竞赛中的较好成绩,常珊课题组受邀和国际上近50个参赛课题组在Proteins杂志上共同发表研究论文,中国仅有2个课题组(江苏理工学院常珊课题组和华中科技大学课题组)受邀发表了学术论文。

2014年,蛋白质结构预测比赛(Critical Assessment of protein Structure PredictionCASP)CAPRI组委会共同发起了多聚体预测竞赛。在2018年最新的CASP13-CAPRI多聚体预测比赛中,常珊课题组的CoDock程序获得CASP+CAPRI整体排名第8CAPRI参赛组排名第4的好成绩。特别是在Hard类型预测中,CoDock程序表现突出,排名国际第1(CASP 评估网站:http://predictioncenter.org/casp13/zscores_multimer.cgi)。常珊课题组应邀参加20194月在英国剑桥举办的第七届CAPRI 评估会,并作特邀口头报告(唯一受邀中国团队)

CASP-CAPRI联合竞赛中,困难(Hard)类型预测CoDock团队排名第1

5年来,孔韧课题组在化疗药物伊立替康肠毒性方面的一系列药物重定位研究工作。以细菌为β-GUS酶为靶点,发现了一系列老药为高效的酶抑制剂,并在蛋白、细胞、动物模型上进行了实验验证,为这种未被满足的医学需求提供了可能的解决方法。在人体上使用多年的老药具有明确的药学和安全性数据,可快速进入临床应用的转化。这一成果已申请了多项中国、美国和PCT专利,具有进一步发展并申报国家一类新药的潜力。在药物发现研究方面,孔韧课题组综合采用同源建模、分子动力学模拟、分子对接等方法针对PCDH7STAT3NSD3等新颖的肿瘤靶标展开了系列先导化合物发现研究,这些靶标目前尚未有上市药物,有些靶标甚至未有已报道的抑制剂,针对全新靶标的药物发现具有良好的新颖性和创造性,为进一步的“First-in-class”药物发现提供了有益的探索。

细菌β-GUS酶抑制剂的结合模式图

科研攻关 抗击疫情

201912月以来,新型冠状病毒疫情影响范围大,感染人数众多,国家采取了极为严格的防控措施。在了解到新冠肺炎疫情后,北京工业大学校友江苏理工学院生物信息与医药工程研究所孔韧和常珊教授,第一时间迅速组织科研人员,利用相关专业领域知识,开展抗击疫情的行动。研究所构建新冠肺炎药物靶点对接预测云平台,预测服务器部署在阿里云计算平台上

(https://ncov.schanglab.org.cn),现已面向公司和科研机构提供新冠药物筛选和预测公益服务(《新冠药物计算筛选云平台建成,快来免费使用》药智网https://news.yaozh.com/archive/28791.html )

新冠肺炎药物靶点对接预测云平台界面

研究所构建的新冠肺炎药物靶点对接预测云平台,药物靶点结构覆盖全面,且可供用户免费下载。其中小分子预测提供12个药物筛选对接靶点,多肽和抗体蛋白预测提供17个药物筛选对接靶点。平台可筛选的配体覆盖广泛,对小分子,多肽,抗体均可进行对接筛选,并对药物靶点的结合能力进行初步预测。平台筛选计算方法多样,可进行全局对接,指定位点对接,多分子批量筛选等方法。其中,针对多肽和抗体的筛选,采用课题组了自主研发的分子对接和药物筛选算法,该算法在2019年国际蛋白复合物结构预测比赛(CASP-CAPRI),获得了整体排名国际第8,复合物预测组国际第4的好成绩。

新冠肺炎药物靶点对接预测云平台自202033日正式上线以来,(预印本arXiv:2003.00163 [q-bio.BM]),截止到415日,访问量已超过10000次,提交各类预测任务超过2500次,不同的邮箱地址用户数超过220个。国内提交预测任务的用户包括中国医学科学院药物研究所/国家药物筛选中心、中国科学院遗传与发育生物学研究所、上海交通大学和华中科技大学等。随着疫情在国外的蔓延,据不完全统计,已有六大洲超过34个国家的用户也在服务器上提交了预测任务。包括美国的麻省理工学院和佐治亚理工学院,英国曼彻斯特大学,瑞士洛桑联邦理工大学,澳大利亚昆士兰大学,法国洛林计算机科学研究与应用实验室,印度国家生物科学中心等国际著名高校和研究机构。

寄语母校和学弟学妹

北京工业大学的学习和研究经历,是我们科研素质养成的重要阶段。我们的导师王存新老师,给予了我们非常大的自由度,但同时也给予了我们很多锻炼的机会,这些都是非常重要的经历。对于母校希望可以更加重视基础科学和交叉科学的研究,沉得下心来做学问,一定能产出更多高水平的成果。

学弟学妹在科研素质养成的阶段,不要拘泥于专业限制,多听听其他专业的课程或讨论班,特别是数理学院和计算机学院的课程,收获非常多。北京工业大学有很多教学名师,有很多非常优秀的课程,比如数理学院的《数值分析》和《泛函分析》,计算机学院的《机器学习》和《形式语言与自动机》等。读研期间,虽然这些并不是我们专业要求课程,但我们都认真听过,且受益颇多。还有很多导师非常的乐于分享,开办的研讨班任何专业感兴趣的学生都可以去听,这些研讨班拓展了我们的研究思路,还结交了很多其他专业的好友。

后记

作为年轻一代校友群体中的优秀代表,孔韧和常珊两位校友以自己出色的工作成绩和科研成果, 为国家和社会做出了积极的贡献,也为母校赢得了良好的声誉。成绩的取得,与她们多年来通过刻苦勤奋的学习而打下的坚实的专业基础和良好的科学素养是密不可分的。正是由于他们作为一个科学工作者对待科学研究的专注和执着,对待事业的诚挚与努力,才使得他们在生命科学的征途上取得了令人尊重的创新与突破。

感谢常珊、孔韧两位校友在抗疫期间所做出的重要贡献!也期待着,他们的科研团队不断攻克科学难关,创造出更加丰硕的科学成果。

访谈 | 生命学院 校友总会

排版 | 李京霖

统筹 审核 | 聂金全