计算化学与生物学课题组
生物大分子的动态构象变化对维持其正常的生物功能具有重要调控作用。本课题组致力于利用计算机模拟的方法解析生物大分子(如蛋白质和核酸等)在原子水平、皮秒-毫秒时间尺度的构象动力学特性。通过结合分子动力学模拟和马尔科夫态模型捕获生物大分子构象变化过程中的关键亚稳态结构及相应热力学和动力学特征。为设计全新、高效的药物分子(如抗癌靶向药物等)或新型功能性蛋白(如基因编辑工具等)提供理论指导。主要科研内容如下:
1) DNA结合蛋白搜索和识别特异性靶点的分子机制研究。DNA靶向蛋白参与了基因的转录、修复及编辑等重要生物学过程。由于蛋白三维结构和功能各异,其靶向的基因片段长度和序列也不同。本课题组利用计算机模拟的手段探索靶向不同基因长度的功能性蛋白原子水平的动力学机制。研究体系包括DNA糖苷酶、转录因子、染色质构架蛋白、基因编辑工具Cas体系等。原子水平探索上述功能蛋白搜索和识别特异性基因片段的分子基础并揭示结构与功能的关系,研究结果将为今后设计高效药物分子和新型功能性蛋白提供理论指导。
2) 病毒-宿主膜融合的分子机制研究。病毒-宿主的膜融合是其生命周期中的一个重要环节,该过程通过病毒细胞表面囊膜糖蛋白介导,如HIV或新冠病毒等。本团队通过计算机模拟并结合生物化学实验的手段从原子水平研究病毒囊膜糖蛋白的构象动力学特征并探讨不同糖基化修饰对其构象动力学的影响;解析病毒来源的抗原表位识别人体MHC分子并激发宿主免疫反应的分子机制。本项目将为今后理性设计有效的抗病毒膜融合抑制剂提供理论依据,并指导设计有效免疫抗原或MHC突变体。
3) 生物工具酶的开发和应用。本团队在深入研究生物大分子构象动力学特征的基础上,对一些重要的生物酶进行了理性设计,这些新的工具酶为今后药物分子库构建、构效关系解析以及生物分子探针设计等领域提供了重要的技术支持。目前,聚焦的分子包括Cas体系和糖基转移酶。
达林泰,长聘副教授,博士生导师。先后于2005和2010年在内蒙古大学和北京大学获得学士和博士学位。之后在香港科技大学和佛罗里达州立大学从事博士后研究工作。于2017年加入开云官方在线登陆入口,同年入选上海市浦江人才计划。团队致力于利用计算机模拟的手段探索生命体系中重要生物大分子的构象动力学特性。目前,以共同作者身份发表学术论文40余篇(包括Cell和Nature各一篇),其中以第一和/或通讯作者在 Nucleic Acids Research,ACS Catalysis , Bioinformatics和Nature Communications 等期刊发表 SCI 论文20余篇。承担或参与多项国家及省部级项目,包括国家自然科学基金面上项目、青年基金和重点培育项目、上海市自然科学基金面上项目和科技创新行动计划项目等。

邮箱:darlt@sjtu.edu.cn
课题组成员:
工作人员:徐岷涓
学生:
博士生:和文燕 李思远 吴笑娜 何美玉 徐静静 齐瑞程 祝瀚辰 李帅 曾文璇
硕士生:易皖湘 石雨竺 韦晨帆
主要研究方向
1. 计算机模拟生物大分子机器
2. 天然产物生物合成机制及药物功能研究
课题组网站
http://compchembio.sjtu.edu.cn/
代表性成果
1. Ya-Qian Yan, Si-Yuan Li, Xiao-Na Wu, Ting Zhou, Jia-Xin Li, Shu-Xin Huang, Jian-Ting Zheng, Jun Xu, Lin-Tai Da*, and Min-Juan Xu*. Structural Insights into the Substrate Recognition Mechanism of an ATP-Grasp Peptide-Ligase Producing Diverse Dipeptides Containing Unnatural Amino Acids. ACS Catalysis 2025, 15: 2550-2560.
2. Han Zhang, Kaiyuan Song, Yihan Liu, Fang Yang, Congcong Lu, Rumeng Wei, Zhijue Xu, Xia Zou, Liang Lin, Ting Shi, Lin-Tai Da*, and Yan Zhang*. Comprehensive Investigations of MUC1 O Glycosylation Process Reveal Initial Site Preference by the Polypeptide GalNAc Transferases. ACS Catal. 2024, 14: 18365-18377.
3. Kaiyuan Song, Honglin Xu, Lin-Tai Da*. Loading dynamics of one SARS-CoV-2-derived peptide into MHC-II revealed by kinetic models. Biophy. J. 2023, 122: 1665-1677.
4. Lingyan Wang, Kun Xi, Lizhe Zhu*, Lin-Tai Da*. DNA Deformation Exerted by Regulatory DNA-Binding Motifs in Human Alkyladenine DNA Glycosylase Promotes Base Flipping. J. Chem. Inf. Model. 2022, 62: 3213-3226.
5. Jiaqi Tian, Lingyan, Wang, Lin-Tai Da*. Atomic resolution of short-range sliding dynamics of thymine DNA glycosylase along DNA minor-groove for lesion recognition. Nucleic Acids Research 2021, 49: 1278-1293.