黃牛[研究員]

黃牛：高級研究員，博士生導師。北京生命科學研究所高級研究員。主要從事基於物理學原理的計算化學理論和分子模擬技術，來研究在分子識別過程（蛋白－蛋白，蛋白－核酸和蛋白－配體相互作用）中的自由能和空間構象的變化，從而指導蛋白質結構和功能的改造，以及加速新藥的設計與開發。

人物履歷

學習經歷

1994年南開大學 物理系 生物物理學學士學位

2003年馬里蘭大學巴爾的摩分校藥學博士學位

工作經歷

1994-1998年中國醫學科學院&中國協和醫科大學藥物研究所研究助理

2003-2007年加利福尼亞大學舊金山分校藥物化學系和生物醫藥學系博士後

2007-2012年北京生命科學研究所研究員

2013年 北京生命科學研究所高級研究員

研究概述

當前，生物學領域的研究進展極大地加深了我們對和疾病密切相關的分子靶標的認識。然而，如何有效地利用這些生物學信息，進而針對疾病靶標來設計治療性藥物，還需要我們從原子水平上來掌握生物大分子的三維結構和生物功能之間的關係。我們將進一步開發基於物理學原理的計算化學理論和分子模擬技術，來研究在分子識別過程（蛋白－蛋白，蛋白－核酸和蛋白－配體相互作用）中的自由能和空間構象的變化，從而指導蛋白質結構和功能的改造，以及加速新藥的設計與開發。我們將充分利用本實驗室在大分子模擬和小分子設計方面的條件和經驗，積極促進物理和計算科學在生物學中的套用，同時探索高性能科學計算（High-performance Computing, HPC）的方法學研究。

主要研究方向

改進分子對接技術和提高打分函式的精度

在已知受體結構和作用位點的情況下，分子對接技術（Molecular Docking）可被用於自動匹配受體結合腔穴和資料庫中的小分子化合物，並預測與受體結合作用最強的一組化合物，來進行活性測試以節省新型先導化合物開發的周期和成本。我們將系統地研究和改進當前計算受體和配體結合自由能方法中的局限性因素，例如誘導契合、去溶劑化效應、熵效應，以及靜電作用的精確計算等，來提高虛擬篩選的成功率。

研究可被配體調控的蛋白－蛋白相互作用

蛋白－蛋白相互作用（Protein-Protein Interactions, PPIs）在許多生物學過程中起關鍵性作用。然而，基於這類重要分子靶標開發小分子藥物的成功率非常低。我們認為其中的一個重要原因是PPIs的成藥性（Druggability）與其結構的內在柔性密切相關，因此我們將利用多種構象搜尋手段來模擬PPIs界面的動態構象變化以及相關的自由能變化，預測可能的小分子結合腔穴，並且定量分析和評估這些結合位點的成藥性，從而為下一步的虛擬篩選奠定基礎。

發表研究成果

1.Dong T, Li C, Wang X, Dian L, Zhang X, Li L, Chen S, Cao R, Li L, Huang N, He S, Lei X. Ainsliadimer A selectively inhibits IKKα/β by covalently binding a conserved cysteine.Nat Commun. 2015, 6:6522.

2.Yu zhou andNiu Huang. Binding site druggability assessment in fragment-based drug design.Methods Mol. Biol. 2015, 1289:13-21.
3.Yao Q, Zhang L, Wan X, Chen J, Hu L, Ding X, Li L, Karar J, Peng H, Chen S,Huang N, Rauscher FJ, Shao F. (2014) Structure and Specificity of the Bacterial Cysteine Methyltransferase Effector NleE Suggests a Novel Substrate in Human DNA Repair Pathway.PLoS Pathog.2014, 10(11): e1004522.
4.Yao Q, Lu Q, Wan X, Song F, Xu Y, Hu M, Zamyatina A, Liu X,Huang N, Zhu P, Shao F. A structural mechanism for bacterial autotransporter glycosylation by a dodecameric heptosyltransferase family.Elife. 2014, Oct 13;3. doi: 10.7554/eLife.03714.

5.Ran Cao, Niu Huangand Yanli Wang. Evaluation and application of MD-PB/SA in structure-based hierarchical virtual screening.J Chem Inf Model.2014, 54:1987-96.

6.Deng M, Lu Z, Zheng J, Wan X, Chen X, Hirayasu K, Sun H, Lam Y, Chen L, Wang Q, Song C, Huang N, Gao GF, Jiang Y, Arase H, Zhang CC. A motif in LILRB2 critical for Angptl2 binding and activation.Blood. 2014, 124:924-35.

7.Yu Zhou, Chao Wu, Lifeng Zhao and Niu Huang. Exploring the early stages of the pH-induced conformational change of influenza hemagglutinin. Proteins. 2014,82:2412-28.

8.Hanzi Sun, Lifeng Zhao, Shiming Peng and Niu Huang.Incorporating Replacement Free Energy of Binding-site Waters in Molecular Docking. Proteins. 2014,82:1765-76.

9.Wei Li, Xiaobo Wan, Wei Zhang, Fanqi Zeng, Yanli Wang, Yuting Xie, Li Li and Niu Huang. More than just GPCR Ligand: Structure-based Discovery of Thioridazine Derivatives as Pim-1 Kinase Inhibitors.Med. Chem.Commun.2014,5:507-511.

10.Ran Cao, Wei Li, Hanzi Sun, Yu Zhou andNiu Huang. Computational chemistry in structure-based drug design. Acta Pharmaceutica Sinica. 2013, 48:1041-1052.