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病原结构生物学与膜蛋白研究

课题组长

姓名：

李俊助理教授研究员博士生导师, PhD, 助理教授

职务：

所在院所：

生命科学与技术学院、免疫化学研究所

荣誉称号：

教育经历：

2004/09—2008/07，浙江大学，学士
2008/09—2013/07，中科院生物物理研究所，博士

博士后及工作经历：

2013/08—2016/07，中科院生物物理研究所，助理研究员
2016/07—2018/07，中科院生物化学与细胞生物学研究所，助理研究员
2018/08—2021/01，上海科技大学免疫化学研究所，副研究员
2021/02—至今，上海科技大学生命科学与技术学院、免疫化学研究所，助理教授（TENURE-TRACK）

课题组简介

研究方向：

病原结构生物学，膜蛋白结构与功能，药物开发

研究内容：

课题组主要从事疾病相关蛋白质机器的结构与功能研究。

以结构生物学前沿技术为主要手段，结合生物化学、生物物理学、分子生物学、微生物学、生物信息学等方法，研究结核杆菌等病原体中关键膜蛋白及其复合物的分子机制，发现药物靶点，并开展基于结构的药物设计与开发。具体内容包括：

1. 物质跨膜转运过程中，膜蛋白识别和转运关键生物分子的结构和功能机制研究、药物外排泵引起的耐药分子机制研究

2. 蛋白分泌过程中，分泌相关复合体的组成和组装机制研究、以及毒力/致病蛋白的跨膜分泌和调控机制研究

3. 解析关键蛋白与抑制剂的精确作用机理，基于关键靶点的结构，开展新药设计、优化与开发工作

课题组网站：

研究成果展示

1. 解析临床药物Q203靶点——呼吸链超级复合体CIII₂CIV₂SOD₂的冷冻电镜结构，揭示能量代谢过程中不依赖于游离型细胞色素c的全新电子传递路径，并发现偶联的自由基清除机制（Science 2018）。

2. 解析关键药靶蛋白——分枝菌酸转运体MmpL3多个“药靶&药物”复合物的三维结构，揭示临床药物SQ109等创新药物杀死结核菌的全新分子机制，并开发出新型抗结核小分子（Cell 2019）。

3. 解析一线抗结核药物乙胺丁醇靶点——EmbA-EmbB复合物和EmbC₂复合物的一系列结构，揭示乙胺丁醇靶向Emb蛋白的精确作用机制（Science 2020）。

4. 解析毒力蛋白Rv0222结构并结合功能研究，揭示结核杆菌利用宿主泛素化Rv0222方式逃逸宿主免疫攻击的新机制（Nature 2020）。

5. 解析异烟肼诱导蛋白IniA结构并结合功能研究，发现IniA以细菌型类动力蛋白形式参与膜分裂过程，由此提出了结核杆菌通过IniA介导的膜修复方式引起药物耐受的工作模型（Nature Communications 2019）。

6. 解析血红素转运体CydDC不同构象结构，发现ABC家族非经典的核苷酸结合结构域（NBD），揭示血红素装载和跨膜转运的分子机制（Protein & Cell 2023）。

7. 发现MsRv1273c/72c为一线抗结核药物异烟肼的外排泵，解析其不同构象结构，揭示一种由退化型ATP结合位点和不对称构象介导的底物/药物转运新机制（Nature Communications 2025）。

代表性论文（*第一作者，#通讯作者）

1. Gao, Yamin*; Fang, Cuiting; Zhou, Biao; Hameed, H. M. Adnan; Sun, Changli; Tian, Xirong; He, Jing; Han, Xingli; Zhang, Han; Li, Jun; Ju, Jianhua; Chen, Xinwen; Zhong, Nanshan; Ma, Junying^#; Xiong, Xiaoli^#; Zhang, Tianyu^#.Mutations in ClpC1 or ClpX subunit of caseinolytic protease confer resistance to ilamycins in mycobacteria.COMMUNICATIONS BIOLOGY. 13 Aug 2025. 8(1).
2. Yu, Jing*; Lan, Yuhui; Zhu, Chen; Chen, Zhendong; Pan, Junyi; Shi, Yanfeng; Yang, Lan; Hu, Tianyu; Gao, Yan; Zhao, Yao; Chen, Xiaobo; Yang, Xiuna; Lu, Shuihua; Guddat, Luke W.; Yang, Haitao^#; Rao, Zihe^#; Li, Jun^#.Structure and mechanism of a mycobacterial isoniazid efflux pump MsRv1273c/72c with a degenerate nucleotide-binding site.NATURE COMMUNICATIONS. 28 Apr 2025. 16(1).
3. Liang, Lihong*; Liu, Zhiyong; Chen, Jie; Zha, Qin; Zhou, Yihuan; Li, Jun; Hu, Yangbo; Chen, Xinwen; Zhang, Tianyu^#; Zhang, Niuniu^#.Design and synthesis of Thieno[3, 2-b]pyridinone derivatives exhibiting potent activities against Mycobacterium tuberculosis in vivo by targeting Enoyl-ACP reductase.EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY. 05 Dec 2024. 279.
4. Zhu, Chen*; Shi, Yanfeng; Yu, Jing; Zhao, Wenhao; Li, Lingqiao; Liang, Jingxi; Yang, Xiaolin; Zhang, Bing; Zhao, Yao; Gao, Yan; Chen, Xiaobo; Yang, Xiuna; Zhang, Lu; Guddat, Luke W.; Liu, Lei; Yang, Haitao^#; Rao, Zihe^#; Li, Jun^#.Cryo-EM structures of a prokaryotic heme transporter CydDC.PROTEIN & CELL. 01 May 2023.
5. Wang, Haofeng*; Xiao, Yunjie; Chen, Xia; Zhang, Mengwen; Sun, Guangxin; Wang, Feng; Wang, Lin; Zhang, Hanxiao; Zhang, Xiaoyu; Yang, Xin; Li, Wenling; Wei, Yi; Yao, Deqiang; Zhang, Bing; Li, Jun; Cui, Wen; Wang, Fenghua; Chen, Cheng; Shen, Wei; Su, Dan; Bai, Fang; Huang, Jinhai; Ye, Sheng; Zhang, Lei; Ji, Xiaoyun; Wang, Wei^#; Wang, Zefang^#; Hochstrasser, Mark^#; Yang, Haitao^#.Crystal Structures of Wolbachia CidA and CidB Reveal Determinants of Bacteria-induced Cytoplasmic Incompatibility and Rescue.NATURE COMMUNICATIONS. 25 Mar 2022. 13(1):1608.
6. 陈晓博*; 李俊.抗结核药物靶点的结构研究进展.自然杂志. 25 Oct 2021. 43(5):335-342.
7. Gao, Yan*; Yan, Liming*; Huang, Yucen*; Liu, Fengjiang*; Zhao, Yao; Cao, Lin; Wang, Tao; Sun, Qianqian; Ming, Zhenhua; Zhang, Lianqi; Ge, Ji; Zheng, Litao; Zhang, Ying; Wang, Haofeng; Zhu, Yan; Zhu, Chen; Hu, Tianyu; Hua, Tian; Zhang, Bing; Yang, Xiuna; Li, Jun; Yang, Haitao; Liu, Zhijie; Xu, Wenqing; Guddat, Luke W.; Wang, Quan^#; Lou, Zhiyong^#; Rao, Zihe^#.Structure of the RNA-dependent RNA polymerase from COVID-19 virus.SCIENCE. 15 May 2020. 368(6492):779-+.
8. Zhang, Lu*; Zhao, Yao*; Gao, Ruogu*; Li, Jun; Yang, Xiuna; Gao, Yan; Zhao, Wei; Gurcha, Sudagar S.; Veerapen, Natacha; Batt, Sarah M.; Besra, Kajelle Kaur; Xu, Wenqing; Bi, Lijun; Zhang, Xian'en; Guddat, Luke W.; Yang, Haitao; Wang, Quan^#; Besra, Gurdyal S.^#; Rao, Zihe^#.Cryo-EM snapshots of mycobacterial arabinosyltransferase complex EmbB(2)-AcpM(2).PROTEIN & CELL. 03 May 2020. 11(7):505-517.
9. Zhang, Lu*; Zhao, Yao*; Gao, Yan; Wu, Lijie; Gao, Ruogu; Zhang, Qi; Wang, Yinan; Wu, Chengyao; Wu, Fangyu; Gurcha, Sudagar S.; Veerapen, Natacha; Batt, Sarah M.; Zhao, Wei; Qin, Ling; Yang, Xiuna; Wang, Manfu; Zhu, Yan; Zhang, Bing; Bi, Lijun; Zhang, Xian'en; Yang, Haitao; Guddat, Luke W.; Xu, Wenqing; Wang, Quan^#; Li, Jun^#; Besra, Gurdyal S.^#; Rao, Zihe^#.Structures of cell wall arabinosyltransferases with the anti-tuberculosis drug ethambutol.SCIENCE. 12 Jun 2020. 368(6496):1211.
10. Wang, Lin*; Wu, Juehui*; Li, Jun*; Yang, Hua; Tang, Tianqi; Liang, Haijiao; Zuo, Mianyong; Wang, Jie; Liu, Haipeng; Liu, Feng; Chen, Jianxia; Liu, Zhonghua; Wang, Yang; Peng, Cheng; Wu, Xiangyang; Zheng, Ruijuan; Huang, Xiaochen; Ran, Yajun; Rao, Zihe^#; Ge, Baoxue^#.Host-mediated ubiquitination of a mycobacterial protein suppresses immunity.NATURE. 30 Jan 2020. 577(7792):682-+.
11. Wang, Manfu*; Guo, Xiangyang*; Yang, Xiuna; Zhang, Bing; Ren, Jie; Liu, Aijun; Ran, Yajun; Yan, Bing; Chen, Fang; Guddat, Luke W.; Hu, Junjie^#; Li, Jun^#; Rao, Zihe.Mycobacterial dynamin-like protein IniA mediates membrane fission.NATURE COMMUNICATIONS. 29 Aug 2019. 10.
12. Wang, Shuhui*; Zhou, Kaixuan; Yang, Xiaolin; Zhang, Bing; Zhao, Yao; Xiao, Yu; Yang, Xiuna; Yang, Haitao; Guddat, Luke W.; Li, Jun^#; Rao, Zihe^#.Structural insights into substrate recognition by the type VII secretion system.PROTEIN & CELL. 23 Nov 2019.
13. Zhang, Bing*; Li, Jun*^#; Yang, Xiaolin; Wu, Lijie; Zhang, Jia; Yang, Yang; Zhao, Yao; Zhang, Lu; Yang, Xiuna; Yang, Xiaobao; Cheng, Xi; Liu, Zhijie; Jiang, Biao; Jiang, Hualiang; Guddat, Luke W.; Yang, Haitao^#; Rao, Zihe^#.Crystal Structures of Membrane Transporter MmpL3, an Anti-TB Drug Target.CELL. 24 Jan 2019. 176(3):636-+.
14. Gong, Hongri*; Li, Jun*; Xu, Ao*; Tang, Yanting; Ji, Wenxin; Gao, Ruogu; Wang, Shuhui; Yu, Lu; Tian, Changlin; Li, Jingwen; Yen, Hsin-Yung; Lam, Sin Man; Shui, Guanghou; Yang, Xiuna; Sun, Yuna; Li, Xuemei; Jia, Minze; Yang, Cheng; Jiang, Biao; Lou, Zhiyong; Robinson, Carol V.; Wong, Luet-Lok; Guddat, Luke W.; Sun, Fei^#; Wang, Quan^#; Rao, Zihe^#.An electron transfer path connects subunits of a mycobacterial respiratory supercomplex.SCIENCE. 30 Nov 2018. 362(6418):1020-+.
15. Zhang, Jia*; Zhang, Bing; Zhao, Yao; Yang, Xiuna; Huang, Min; Cui, Peng; Zhang, Wenhong; Li, Jun^#; Zhang, Ying^#.Snapshots of catalysis: Structure of covalently bound substrate trapped in Mycobacterium tuberculosis thiazole synthase (ThiG).BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS. 26 Feb 2018. 497(1):214-219.

专著

专利

项目

1. 高致病性病原菌感染、复制和致病的分子机制，科技部重点研发计划，课题负责人

奖励

1. ，“长江学者奖励计划”青年学者
2. ，上海市东方英才计划-青年人才
3. ，上海市浦东新区明珠计划-菁英人才
4. ，2019年度“中国高校十大科技进展”
5. ，2019年度“中国生命科学十大进展”
6. ，中国2020年度重要医学进展（药学领域）

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课题组成员及合影

姓名：陈振东

身份：博士研究生

在组时间：2021/01-至今

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姓名：兰宇辉

身份：博士研究生

在组时间：2021/01-至今

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姓名：李美娴

身份：博士研究生

在组时间：2021/01-至今

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姓名：赵文昊

身份：博士研究生

在组时间：2022/01-至今

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姓名：李玲巧

身份：博士研究生

在组时间：2022/01-至今

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姓名：杨龙

身份：博士研究生

在组时间：2023/01-至今

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姓名：朱待为

身份：博士研究生

在组时间：2023/09-至今

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姓名：施睿

身份：博士研究生

在组时间：2024/01-至今

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姓名：孙萌柯

身份：博士研究生

在组时间：2024/01-至今

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姓名：潘俊逸

身份：博士研究生

在组时间：2024/01-至今

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姓名：李易卓

身份：硕士研究生

在组时间：2025/01-至今

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姓名：冯泽宸

身份：硕士研究生

在组时间：2025/01-至今

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姓名：郭嘉盛

身份：硕士研究生

在组时间：2025/01-至今

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