课题组长
姓名：
单一兵教授 研究员 博士生导师, PhD, 教授
职务：
所在院所：
生命科学与技术学院、iHuman 研究所
荣誉称号：
教育经历：
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1986—1990，上海机械学院，学士
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1996—1998，Drexel University，硕士
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1996—1999，Drexel University，硕士
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1996—2001，Drexel University，博士
博士后及工作经历：
- 2001—2002，Structural GenomiX Inc，Bioinformatics Scientist
- 2002—2020，D. E. Shaw Research，高级研究员
- 2013—2018，北京计算科学中心，特聘讲席教授
- 2020—至今，Antidote Health Foundation，President
- 2024—至今，上海科技大学，教授
课题组简介
研究方向：
计算结构生物学，计算机辅助药物设计，大规模超级计算在生物学的应用
研究内容：
1. 以超长时间尺度分子动力学为手段探索蛋白质架构动力学，专注于蛋白质激酶和小G蛋白等信号蛋白的研究 2. 以首创的Swimming 方法研究蛋白质-小分子和蛋白质-蛋白质结合并对功能性复合蛋白大结构进行创模， 3. 以分子动力学和其他计算方法推进药物研发，尤其是难成药靶点的药物研发
研究成果展示
Swimming 模拟方法: 2011年：首创Swimming模拟方法，以物理的方法在原子水平准确模拟蛋白质与药物分子的结合过程 《JACS》 2020年：预测EGF受体激酶与癌症药物奥希替尼结合的结构，揭示原有晶体结构的不准确性 《Journal of Medicinal Chemistry》 2022年：以Swimming 方法首次准确模拟小分子药物与不可成药靶点的结合过程 《PLOS Computational Biology》
2023年：以Swimming 方法首次准确模拟靶点蛋白在与小分子药物结合过程中的大尺度架构变化《Nature Communication》
预测蛋白质-蛋白质复合结构
2013年：对EGF受体进行全尺度建模，揭示EGFR跨膜信号传导的结构机理 《Cell》 2014年：对JAK2激酶的多结构域复合结构建模，模型预测为后续晶体结构所证实 《Nature Structure & Molecular Biology》 2015年：创立EGF受体的多聚体的全尺度模型 《Nature Communication》
2021年：预测Ras-Raf 大复合信号体的结构和功能特性《Nature Structure & Molecular Biology》
蛋白质架构动力学
2012年：揭示EGF受体激酶肺癌变异导致EGFR功能失常的分子机制，这是《Cell》首次发表以计算模拟为主的工作 2009年：揭示质子化调控的架构动力学循环在激酶反应周期的核心作用 《PNAS》
2013年：揭示激酶转入无活性架构的分子过程《PNAS》 2015年：揭示协调激酶架构动力学的别构网络 《Nature Communication》
代表性论文（*第一作者，#通讯作者）
- 1. Zhou H.X.#*, Shan Y.B*. Prediction of protein interaction sites from sequence profile and residue neighbor list. Proteins: Structure, Function, and Genetics . August 2001.
- 2. Shan Y.B.#*, Klepeis J.L., Eastwood M.P., Dror R.O., Shaw D.E. Gaussian split Ewald: A fast Ewald mesh method for molecular simulation. J. Chem. Phys.. February 2005.
- 3. Shan Y.B.*, Seeliger M.A., Eastwood, M.P., Frank F., Xu H.F., Jensen M.Ø, Dror R.O., Kuriyan J., Shaw D.E#. A conserved protonation-dependent switch controls drug binding in the Abl kinase. Proceedings of the National Academy of Sciences . Janurary 2009.
- 4. Shaw D.E.#*, Maragakis P., Lindorff-Larsen K., Piana S., Dror R.O., Eastwood M.P., … Shan Y.B., Wriggers W. Atomic-Level Characterization of the Structural Dynamics of Proteins. Science. October 2010.
- 5. Shan Y.B.*, Kim E., Eastwood M.P., Seeliger M.A., Shaw D.E#. How does a drug molecule find it target binding site. Journal of the American Chemical Society. May 2011.
- 6. Dror R.O.*, Pan A.C.*, Arlow D.H.,* Borhani D.W., Maragakis P., Shan Y.B., Xu H., Shaw D.E#. Pathway and mechanism of drug binding to G protein–coupled receptors. Proceedings of the National Academy of Sciences . August 2011.
- 7. Shan Y.B.#*, Eastwood M.P., Kim E., Zhang X.W., Jumper J., Kuriyan J., Shaw D.E#. Oncogenic Mutations Counteract Intrinsic Disorder in the EGFR Kinase and Promote Receptor Dimerization. Cell. May 2012.
- 8. Arkhipov A.*, Shan Y.B.#, Das R., Endres N.F., Eastwood M.P., Wemmer D.E., Kuriyan J., Shaw D.E. Architecture and membrane interactions of the EGF receptor. Cell . Janurary 2013.
- 9. Shan Y.B.#*, Arkhipov A., Kim E.T., Pan A.C., Shaw D.E#. Transitions to catalytically inactive conformations in EGFR kinase. Proceedings of the National Academy of Sciences. April 2013.
- 10. Arkhipov A.*, Shan Y.B.#, Eric T. Kim, Ron Dror, Shaw D.E#. Her2 activation mechanism reflects evolutionary preservation of asymmetric ectodomain dimers in the human EGFR family. eLIFE. July 2013.
- 11. Arkhipov A.*, Shan Y.B.#, Kim E.T., Shaw D.E#. Membrane Interaction of Bound Ligands Contributes to the Negative Binding Cooperativity of the EGF Receptor.PLOS Computational Biology. July 2014.
- 12. Shan Y.B.#*, Gnanasambandan K., Ungureanu D., Kim E.T., Hammarén H., Yamashita K., Silvennoinen O., Shaw D.E.#, Hubbard S.R#. Molecular basis for pseudokinase-dependent autoinhibition of JAK2 tyrosine kinase. Nature Structural & Molecular Biology. June 2014.
- 13. Foda Z.H.*, Shan Y.B.#*, Kim E.T., Shaw D.E.#, Seeliger M.A#. A dynamically coupled allosteric network underlies binding cooperativity in Src kinase. Nature Communication. January 2015.
- 14. Needham, S. R.*, Roberts, S. K., Arkhipov, A., Mysore, V. P., Tynan, C. J., … Shan, Y. B.#, Martin-Fernandez, M. L#. EGFR oligomerization organizes kinase-active dimers into competent signalling platforms. Nature Communications. November 2015.
- 15. Yan, X.E.*, Ayaz, P.*, Zhu, S. J., Zhao, P., Liang, L., Zhang, C. H., Shan, Y. B.#, Yun, C. H#.. Structural basis of AZD9291 selectivity for EGFR T790M. Journal of Medicinal Chemistry. July 2020.
- 16. Mysore, V.P.*, Zhou, Z.W.*, Ambrogio, C.*, Li, L., Kapp, J.N., Lu, C., Shan Y.B.#, Shaw, D.E#. A structural model of a Ras–Raf signalosome. Nature Structural & Molecular Biology. October 2021.
- 17. Liu, Y.*, Ke, P., Kuo, Y. C., Wang, Y., Zhang, X., Song, C., Shan, Y. B#. A putative structural mechanism underlying the antithetic effect of homologous RND1 and RhoD GTPases in mammalian plexin regulation. Elife. June 2021.
- 18. Shan, Y. B.#*#*, Mysore, V. P., Leffler, A. E., Kim, E. T., Sagawa, S., Shaw, D. E#. How does a small molecule bind at a cryptic binding site. PLoS Computational Biology. March 2022.
- 19. Mingione, V.R.*, Foda Z.H, Paung Y.T., Philipose H., Rangwala A.M., Shan, Y.B.# Markus, M.A#. Validation of an allosteric binding site of Src kinase identified by unbiased ligand binding simulations. Journal of Molecular Biology. September 2022.
- 20. Ayaz, P.*, Lyczek, A., Paung, Y.T. , Mingione, V.R., Iacob, I.E., Engen. J.R., Seeliger, M.A., Shan, Y.B.#, Shaw D.E#. Structural mechanism of a drug-binding process involving a large conformational change of the protein target. Nature Communication. April 2023.
专利
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1. Moustakas D.T., Dipieto L.V., Schoenherr, H., … Shan Y.B., …Therrien, E.，SRC Inhibitors and Uses Thereof，国际， EP21895864.3/WO2022109551A1，发明专利
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2. Shan Y. B., Mysore V., Lindquist S.L., Tardiff, D. Chandramoul S.，Method of treating neurodegenerative disorders by rescuing alpha-synuclein toxicity，国际，WO2017106367A8，发明专利
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3. Shaw D. E., Shan Y. B., Klepeis J. L., Eastwood M. P., Dror R. O.，Ewald summation method for molecular simulation，国际，EP1770567A1，发明专利
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4. Shan Y. B., Klepeis J., Eastwood M, Dror R., Shaw D. E.，Grid based computation for multiple body simulation，国际，US Patent 7,526,415，发明专利
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5. Shan Y. B., Klepeis J. L., Eastwood M. P., Dror R. O., Shaw D. E.，Multiple body simulation，国际，WO2006004877A2，发明专利
奖励
- 1. 2006，最佳论文奖， 美国计算机协会/电气与电子工程师协会超级计算年会
- 2. 2009，Gordon Bell Prize 超算特殊成就奖
- 3. 2009，最佳论文奖， 美国计算机协会/电气与电子工程师协会超级计算年会
- 4. 2010，年度10大科学突破, 《科学》杂志
- 5. 2023，时间考验奖，美国计算机协会/电气与电子工程师协会超级计算年会
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