水雯箐, PhD教授研究员博士生导师

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膜受体功能组学研究组

课题组长

姓名：

水雯箐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：

1998/09—2001/07，复旦大学，学士
2001/09—2004 /07，复旦大学，硕士
2004/09—2009 /05，美国加州大学伯克利分校，博士

博士后及工作经历：

2009—2010，Thermo Fisher Scientific 生物技术公司，质谱应用科学家
2010—2015，南开大学，副教授，课题组组长
2013—2016，中国科学院天津工业生物技术研究所，研究员，课题组组长
2016—2020，上海科技大学，生命科学与技术学院/ iHuman研究所，助理教授（TENURE-TRACK）
2020—2024，上海科技大学，生命科学与技术学院/ iHuman研究所，副教授（TENURED）
2025—至今，上海科技大学，生命科学与技术学院/ iHuman研究所，教授（TENURED）

课题组简介

研究方向：

生命组学与化学生物学

研究内容：

当今的生命科学研究向精准、定量及全局化的方向不断发展，生物质谱技术被公认为精确、定量、系统性研究生命体系不可或缺的一项关键技术，而基于质谱的组学研究已发展生成为现代精准医学和生命科学的核心研究手段。

水雯箐课题组联合运用生物质谱、蛋白质组学、生物信息学与分子药理学等手段，针对膜受体蛋白家族开展配体筛选与功能蛋白质组学研究，促进对膜受体的调控机制解析与候选药物分子发现。主要研究方向包括：

（1）发展亲和质谱技术，用于药物靶标的配体筛选和受体-配体相互作用研究

发展高通量、定量测量蛋白质-小分子相互作用的亲和质谱技术，用于多种药物靶标蛋白的配体筛选，为药物候选分子早期发现建立新型关键技术。我们近年来拓展亲和质谱技术，使之专门适用于G蛋白偶联受体的配体筛选和功能研究，为这一类高难度的膜受体药靶家族搜寻新型配体，助力于候选药物分子发现。

（2）发展蛋白质组学技术与生信工具，对神经与代谢系统疾病挖掘潜在的膜受体药物靶点，阐释疾病发生发展新机制

建立膜受体蛋白质组学技术，实现对动物组织中多种跨膜蛋白家族的深度组学解析；通过对精神类或代谢性疾病的膜蛋白质组学研究，发现疾病相关的全新调控因子和分子机制，为该疾病的药物研发挖掘有潜力的新治疗靶点。在开展蛋白质组学实验的同时，也注重发展生物信息学策略和工具，从而深度解析疾病相关的多维度组学数据。

（3)发展结构质谱技术，用于探索G蛋白偶联受体的结构动态性

通过发展多种不同特色的结构质谱技术，并与蛋白质结构建模与结构预测方法相结合，从而全面描绘细胞膜环境中GPCR及其信号复合物的构象集合与动态重塑。这些独特的结构动态信息能够促进我们对近生理条件下GPCR激活机制的理解，也有望为基于结构的药物设计提供新思路。

课题组网站：

http://shuilab.ihuman.shanghaitech.edu.cn/

研究成果展示

（1）我们建立了脑组织膜蛋白质组学新技术，同时发展基于深度学习的生信工具构建膜受体家族的虚拟谱图库，从而对鼠脑多脑区完成跨膜蛋白质组的深度解析。利用组学新技术研究抑郁症模型中多脑区的膜蛋白质组调控，发现了一系列新型调节剂能够缓解疾病动物模型的多种抑郁样行为，为抗抑郁药物研发提供了潜在的药物干预靶点[Science Advances 2021；Mol Cell Proteomics 2024]。同时，利用深度学习模型与算法，发展了适用于蛋白质组数据解析的生物信息学新策略和新工具[Nat Commun 2023/2021]。近期，我们发展新型化学生物学策略，用于解析内源性GLP-1受体在细胞膜上的相互作用蛋白质组，为深入理解细胞类型特异的受体功能调控机制奠定基础[Nat Chem Biol 2024]。

（2）我们创建了靶向G蛋白偶联受体的亲和质谱配体筛选技术，从中草药提取物与合成化合物库中快速发现新型的膜受体活性调控剂。例如，我们发现了一组靶向5-HT_2C受体的新配体,其中一个显示出独特的受体亚型选择性和信号偏向性，并在动物模型中展现出抑制食欲和减低体重的效果[ACS Central Science 2020]。我们利用亲和质谱方法鉴定了一种癌症相关膜受体的内源性脂质配体 [Nature 2022]。我们还通过将点击化学与亲和质谱技术联用，设计、合成并筛选模块化的三氮唑分子库，发现了一组靶向GLP-1受体的新型别构调控剂。该工作发现的新配体能够促进胰岛β细胞分泌胰岛素的功能，为GPCR药靶的调控剂设计与发现开辟了一条新路径[PNAS 2023]。

（3）我们也在发展结构质谱技术，用于研究G蛋白偶联受体在溶液相乃至细胞原位的结构动态性，为基于结构的药物发现提供新视角与新手段。例如，我们将化学交联质谱与综合结构建模有机整合，揭示激活态GLP-1受体与G蛋白复合物在溶液相中的构象多样性，发现了一系列区别于冷冻电镜结构的可能的非经典功能态构象[ACS Central Science 2023]；发展结构质谱技术LiP-MS，系统性得描绘GPCR结合不同药物或者偶联信号转导蛋白条件下，受体不同氨基酸位点上的构象变化与动态性[J. Am. Chem. Soc.2024]；结合蛋白质结构质谱与修饰质谱技术，对神经退行性疾病潜在靶点GPR52，阐明不同类型的翻译后修饰如何调节受体特殊的自激活构象、下游多条信号通路以及受体依赖的亨廷顿病理蛋白累积[Nat Chem Biol 2025]。

本课题组代表性研究进展（以下链接可点击）：

iHuman研究所水雯箐团队及合作者发展天然产物源GPCR配体筛选新策略，发现肿瘤免疫治疗先导化合物

iHuman研究所水雯箐团队与合作者解析趋化素受体非典型信号转导机制

iHuman研究所水雯箐课题组与合作者揭示翻译后修饰对GPR52的独特调控机制

水雯箐/庄敏联合团队解析内源GLP-1受体的细胞膜蛋白互作组

iHuman研究所水雯箐课题组及合作团队发展用于GPCR结构转变及动态性研究的质谱技术

iHuman研究所水雯箐与孙立萍联合团队揭示GPCR信号转导复合物的构象多样性

iHuman研究所水雯箐团队与合作者发展点击化学-亲和质谱技术用于GPCR配体筛选

iHuman研究所水雯箐团队与合作者系统性评价DIA蛋白质组学数据分析工具

GPCR自激活机制研究为抗癌药物研发带来新契机

上科大水雯箐与何旭明团队开发深度神经网络模型挖掘磷酸化蛋白质组数据

iHuman研究所水雯箐团队在疾病相关脑蛋白质组学研究中取得重要进展

水雯箐课题组与合作团队发展亲和质谱技术从天然草本中发现GPCR新型调节剂

代表性论文（*第一作者，#通讯作者）

1. Liu, Hongyue*; Yang, Xinyu; Xu, Jingyi; Wang, Yuefei; Zhao, Zichen; Quan, Ke; Gao, Aoqi; Wang, Yang; Wu, Jingbo; Li, Fei; Zhang, Zhaoyu; Ma, Yuanyuan; Weng, Yuan; Chen, Ying; Sun, Liping; Song, Gaojie; Shan, Yibing; Chai, Xin^#; Zhang, Bingjie^#; Lu, Weiqiang^#; Shui, Wenqing^#.Target-Centric Multiplexed Screening of an Herbal Extract Identifies a Novel Dual A_2A/A_2B Receptor Antagonist for Cancer Immunotherapy.ACS CENTRAL SCIENCE. 13 Mar 2026. 12(3):358-374.
2. Wang, Tian*; Wu, Yiran*; Wang, Ling; Li, Shanshan; Zhao, Fei; Wu, Lijie; Liu, Yue; Qin, Jingzi; Tan, Qiwen; Liu, Junlin; Zeng, Liting; Chen, Yilin; Gao, Shenyuan; Shui, Wenqing; Zhao, Suwen^#; Hua, Tian^#; Liu, Zhi-Jie^#.Structural decoding of reversible covalent linkage of odorants in human olfactory receptor OR6A2.Cell. 01 Jan 2026. 189(5):1451-1464.e27.
3. Cai, Heng*; Lin, Xiaowen*; Zhao, Lechen*; He, Maozhou*; Yu, Jie*; Zhang, Bingjie*; Ma, Yuandi*; Chang, Xiaohua; Tang, Yuxuan; Luo, Tianyu; Jiang, Jie; Ma, Mengna; Song, Wenqi; Ma, Limin; Chu, Xiaojing; Yi, Cuiying; Chen, Kun; Han, Shuo; Xie, Cen#; Shui, Wenqing#; Zhao, Qiang#; Zhu, Ya#; Wu, Beili#.Noncanonical agonist-dependent and -independent arrestin recruitment of GPR1.SCIENCE. 20 Nov 2025. 390(6775):eadt8794.
4. Zhang, Bingjie*; Ge, Wei; Ma, Mengna; Li, Shanshan; Yu, Jie; Yang, Guang; Wang, Huilan; Li, Jingwen; Li, Qingrun; Zeng, Rong; Lu, Boxun#; Shui, Wenqing#.Post-translational modifications orchestrate the intrinsic signaling bias of GPR52.NATURE CHEMICAL BIOLOGY. Aug 2025. 21(8):1270-1282.
5. Dang, Ting*; Yu, Jie*; Cao, Zhihe*; Zhang, Bingjie; Li, Shanshan; Xin, Ye; Yang, Lingyun; Lou, Ronghui; Zhuang, Min^#; Shui. Wenqing^#.Endogenous cell membrane interactome mapping for the GLP-1 receptor in different cell types.NATURE CHEMICAL BIOLOGY. Feb 2025. 21(2):256-267.
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8. Liu, Hongyue*; Yan, Pengfei*; Zhang, Zhaoyu; Han, Hongbo; Zhou, Qingtong; Zheng, Jie; Zhang, Jian; Xu, Fei^#; Shui, Wenqing^#.Structural mass spectrometry captures residue-resolved comprehensive conformational rearrangements of a G protein-coupled receptor.JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. 2024. 146(29):20045-20058. .
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11. Xin, Ye*; Liu, Shuo; Liu, Yan; Qian, Zhen; Liu, Hongyue; Zhang, Bingjie; Guo, Taijie; Thompson, Garth J.; Stevens, Raymond C.; Sharpless, K. Barry^#; Dong, Jiajia^#; Shui, Wenqing^#.Affinity selection of double-click triazole libraries for rapid discovery of allosteric modulators for GLP-1 receptor.PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. 2023. 120(11):e2220767120.
12. Yuan, Shijia*; Xia, Lisha; Wang, Chenxi; Wu, Fan; Zhang, Bingjie; Pan, Chen; Fan, Zhiran; Lei, Xiaoguang; Stevens, C. Raymond ; Sali, Andrej; Sun, Liping^#; Shui, Wenqing^#.Conformational dynamics of the activated GLP-1 receptor-Gs complex revealed by cross-linking mass spectrometry and integrative structure modeling.ACS CENTRAL SCIENCE. 2023. 9, 5:992–1007.
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16. Yang, Dehua*; Zhou, Qingtong; Labroska, Viktorija; Qin, Shanshan; Darbalaei, Sanaz; Wu, Yiran; Yuliantie, Elita; Xie, Linshan; Tao, Houchao; Cheng, Jianjun; Liu, Qing; Zhao, Suwen; Shui, Wenqing^#; Jiang, Yi^#; Wang, Ming-Wei^#.G protein-coupled receptors: structure- and function-based drug discovery.SIGNAL TRANSDUCTION AND TARGETED THERAPY. 2021. 6(1):7.
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19. Lu, Yan*; Qin, Shanshan; Zhang, Bingjie; Dai, Antao; Cai, Xiaoqing; Ma, Mengna; Gao, Zhan-Guo; Yang, Dehua; Stevens, Raymond C.; Jacobson, Kenneth A.; Wang, Ming-Wei^#; Shui, Wenqing^#.Accelerating the throughput of affinity mass spectrometry-based ligand screening toward a G protein-coupled receptor.ANALYTICAL CHEMISTRY. 2019. 91(13):8162-8169.
20. Qin, Shanshan*; Meng, Mengmeng; Yang, Dehua; Bai, Wenwen; Lu, Yan; Peng, Yao; Song, Gaojie; Wu, Yiran; Zhou, Qingtong; Zhao, Suwen; Huang, Xiping; McCorvy, John D.; Cai, Xiaoqing; Dai, Antao; Roth, Bryan L.; Hanson, Michael A.; Liu, Zhi-Jie; Wang, Ming-Wei^#; Stevens, Raymond C.; Shui, Wenqing^#.High-throughput identification of G protein-coupled receptor modulators through affinity mass spectrometry screening.CHEMICAL SCIENCE. 2018. 9(12):3192-3199.
21. Yang, Shifan*; Wu, Yiran; Xu, Ting-Hai; de Waal, Parker W.; He, Yuanzheng; Pu, Mengchen; Chen, Yuxiang; DeBruine, Zachary J.; Zhang, Bingjie; Zaidi, Saheem A.; Popov, Petr; Guo, Yu; Han, Gye Won; Lu, Yang; Suino-Powell, Kelly; Dong, Shaowei; Harikumar, Kaleeckal G.; Miller, Laurence J.; Katritch, Vsevolod; Xu, H. Eric; Shui, Wenqing; Stevens, Raymond C.; Melcher, Karsten; Zhao, Suwen; Xu, Fei^#.Crystal structure of the Frizzled 4 receptor in a ligand-free state.NATURE. 2018. 560(7720):666-670.
22. Wang, Xinbo*; Li, Shanshan; Wang, Haicheng; Shui, Wenqing^#; Hu, Junjie^#.Quantitative proteomics reveal proteins enriched in tubular endoplasmic reticulum of Saccharomyces cerevisiae.ELIFE. 2017. 6:e23816.
23. Xiong, Yun*; Guo, Yufeng; Xiao, Weidi; Cao, Qichen; Li, Shanshan; Qi, Xianni; Zhang, Zhidan; Wang, Qinhong^#; Shui, Wenqing^#.An NGS-independent strategy for proteome-wide identification of single amino acid polymorphisms by mass spectrometry.ANALYTICAL CHEMISTRY. 2016. 88(5):2784-2791.

专著

专利

1. ，阿朴菲类化合物的应用，中国，，发明专利
2. ，一种三氮唑类化合物及其应用，中国，，发明专利
3. ，α-色烯螺哌啶类化合物在制备5-羟色胺2C受体激动剂中的应用，中国，，发明专利
4. ，阿朴菲衍生物及其制备方法和应用，中国，，发明专利

项目

奖励

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课题组成员及合影

姓名：张冰洁

身份：副研究员

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姓名：李珊珊

身份：高级工程师

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身份：博士后

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