来鲁华 教授 博士 北京市 研究领域: 生物医药 研究方向: 生物物理化学,计算化学,蛋白质及其参与的生命过程 所在单位: 北京大学

基本信息

所在单位:
北京大学
机构细分:
化学化工学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1980-1984,北京大学化学系,本科生;
1984-1987,北京大学化学系,硕士研究生;
1987-1989,北京大学化学系,博士研究生;
工作经历:
1989-1990,北京大学化学系,讲师;
1990-1992,北京大学化学系,副教授;
1992-至今,北京大学化学与分子工程学院,教授;
1998-2000,美国加州大学伯克莱分校,伯克莱访问学者;
2002-2007,北京大学化学与分子工程学院,长江特聘教授。
专家介绍:
来教授长期从事物理化学与生命科学交叉研究,在药物设计方法与应用和蛋白质相互作用与设计研究中做出了系统创新性成果。实验室所发展的基于靶标结构的全新药物设计、蛋白质结合位点分析及别构位点预测、基于生物网络的靶点分析、基于深度学习的化合物性质预测等多种药物设计方法和软件在国内外得到广泛应用,已有诸多用户的成功应用实例见诸报道。等将系统生物学和生物网络调控研究引入药物设计领域,提出了针对疾病相关分子网络状态进行药物调控的研究策略,针对复杂系统需要多点调控的需求系统发展了基于多靶标的药物设计方法;建立了人类炎症相关花生四烯酸代谢网络模型,解决了酶激活剂设计的难题,有针对性地发展了花生四烯酸代谢网络中需要上调活性酶的激活剂及多种高活性多靶标抑制剂,为炎症、铁死亡及癌症控制提供了分子探针及先导化合物。针对无序蛋白质这类困难靶标,发展了无序蛋白质药物发现策略,在原癌基因Myc体系中发现了高活性药物候选化合物并实现了转让。在蛋白质结构和功能设计领域开展了系统研究,发展了适用于不同蛋白质体系的蛋白质功能设计方法,成功设计获得了与促红细胞生成因子、肿瘤坏死因子等蛋白质结合的全新设计蛋白或多肽、与金属离子具有高结合能力及高选择性的设计蛋白质等,为蛋白质药物及金属结合蛋白质的合理设计开拓了新的途径。

科研能力

研究领域:
生物医药
研究方向:
生物物理化学,计算化学,蛋白质及其参与的生命过程
中文标签:
药物设计;蛋白质相互作用;蛋白质相互作用设计;蛋白质-蛋白质对接;界面结构特征;关键酶;相互作用预测;蛋白质结合/解离;基因调控;多靶标抑制剂
英文标签:
Circular Dichroism;Drug Target Identification;Deep Learning;Protein Design;Virtual Screening;Molecular Docking;Drug Discovery;Proteins;Transmembrane Mutation;Her2 V659e
论文著作:
Li, H. Y.#; Zhang, C. S.#; Chen, X.; You, H. T.; Lai, L. H.*, Tailoring Escherichia coli Chemotactic Sensing towards Cadmium by Computational Redesign of Ribose-Binding Protein.  7, e0108421, 2022.
Li, Y. B.; Pei, J. F.*; Lai, L. H.* Structure-based de novo drug design using 3D deep generative models.Chem. Sci.12, 13664-13675, 2021.
Wang, S. W.; Sun, Q.; Xu, Y. J.; Pei, J. F.*; Lai, L. H.* A transferable deep learning approach to fast screen potential antiviral drugs against SARS-CoV-2. Brief.Bioinform.22, bbab211, 2021.
Sun, Q.; Ye, F.; Liang, H.; Liu, H. B.; Li, C.; Lu, R.; Huang, B.; Zhao, L.; Tan, W. J.*; Lai, L. H.*, Bardoxolone and bardoxolone methyl, two Nrf2 activators in clinical trials, inhibit SARS-CoV-2 replication and its 3C-like protease.Signal. Transduct. Target Ther.6, 212, 2021.
Ruan, H.; Yu, C.; Niu, X. G.; Zhang, W. L.; Liu, H. B.; Chen, L. M.; Xiong, R. Y.; Sun, Q.; Jin, C. W.; Liu, Y.; Lai, L. H.*, Computational strategy for intrinsically disordered protein ligand design leads to the discovery of p53 transactivation domain I binding compounds that activate the p53 pathway.Chem. Sci.12, 3004-3016, 2021.
Huang, Q. J.; Song, P. B.; Chen, Y. X.; Liu, Z. R.*; Lai, L. H.*, Allosteric Type and Pathways Are Governed by the Forces of Protein-Ligand Binding.J. Phys. Chem. Lett.12, 5404-5412, 2021.
Xie, J.; Lai, L. H.*, Protein topology and allostery.Curr. Opin. Struct. Biol.62, 158-165, 2020.
Lin, K. J.; Xu, Y. J.; Pei, J. F.*; Lai, L. H.*, Automatic retrosynthetic route planning using template-free models.Chem. Sci.11, 3355-3364, 2020.
Li, C.; Deng, X. B.; Zhang, W. L.; Xie, X. W.; Conrad, M.; Liu, Y.; Angeli, J. P. F.*; Lai, L. H.*, Novel Allosteric Activators for Ferroptosis Regulator Glutathione Peroxidase 4.J. Med. Chem.62, 266-275, 2019.
Zhou H. B.; Zhong S.; Song Z.; ZuoL. Y.; Qi Z*; Qu L. J.*; Lai L. H.*, Mechanism of DNA-induced phase separation for transcriptional repressor VRN1.Angew. Chem. Int. Ed. 58, 4858-4862, 2019.
Xu, Y. J.; Wang, S. W.; Hu, Q. W.; Gao, S. S.; Ma, X. M.; Zhang, W. L.; Shen, Y. H.; Chen, F. J.; Lai, L. H.*; Pei, J. F.*, CavityPlus: a web server for protein cavity detection with pharmacophore modelling, allosteric site identification and covalent ligand binding ability prediction.Nucleic Acids Res.46, W374-W379, 2018.
Wang Q.; LibertiM. V.; Liu P.; Deng X. B.; Liu Y.; LocasaleJ. W.*; Lai L. H.*, Rational Design of Selective Allosteric Inhibitors of PHGDH and Serine Synthesis with Anti-tumor Activity.Cell Chem. Biol.24, 55-65, 2017.
Meng, H; Liu, Y*; Lai, L. H.*, Diverse Ways of Perturbing the Human Arachidonic Acid Metabolic Network ToControl Inflammation.Acc. Chem. Res.48:2242-2250, 2015.
Pei, J. F.; Yin, N.; Ma, X. M.; Lai, L. H.*, Systems Biology Brings New Dimensions for Structure-Based Drug Design.J. Am. Chem. Soc.136, 11556-11565, 2014.
15.Zhou, L.; Bosscher, M.; Zhang, C. S.; Ozcubukcu, S.; Zhang, L.; Zhang, W.; Li, C. J.; Liu, J. Z.; Jensen, M. P.; Lai, L. H.*; He, C.* , A protein engineered to bind uranyl selectively and with femtomolar affinity.Nature Chem.6, 236-241, 2014.16.Zhang, C. S.; Shen, Q.; Tang, B.; Lai, L. H.*, Computational design of helical peptides targeting TNFa.Angew. Chem. Int. Ed. Engl.52, 11059-11062, 2013.17.Bi, S. Y.; Yu, D. Q.; Si, G. W.; Luo, C. X.; Li, T. Q.; Ouyang, Q.; Jakovljevic, V.; Sourjik, V.; Tu, Y. H.*; Lai, L. H.*, Discovery of novel chemoeffectors and rational design of Escherichia coli chemoreceptor specificity.Proc. Natl. Acad. Sci. USA110, 16814-16819, 2013.18.Wu, Y. R.; He, C.; Gao, Y.; He, S.; Liu, Y.; Lai, L. H.*, Dynamic Modeling of Human 5-Lipoxygenase-Inhibitor Interactions Helps ToDiscover Novel Inhibitors.J. Med. Chem.55 (6), 2597-2605, 2012.19.Yuan, Y. X.; Pei, J. F.*; Lai, L. H.*, LigBuilder 2: A Practical de Novo Drug Design Approach.J. Chem. Inf. Model.,51 (5), 1083-1091, 2011.20.Li, C. M.; Qi, Y. F.; Teng, X.; Yang, Z. C.; Wei, P.; Zhang, C. S.; Tan, L.; Zhou, L.; Liu, Y.; Lai, L. H.*, Maturation Mechanism of Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) Coronavirus 3C-like Proteinase.J. Biol. Chem.285 (36), 28134-28140, 2010.21.Liang, H. H.; Chen, H.; Fan, K. Q.; Wei, P.; Guo, X. R.; Jin, C. W.; Zeng, C.; Tang, C.; Lai, L. H.*, De Novo Design of a beta alpha beta Motif.Angew. Chem. Int. Ed. Engl.48 (18), 3301-3303, 2009.22.Yang, K.; Bai, H. J.; Qi, O. Y.; Lai, L. H.*; Tang, C., Finding multiple target optimal intervention in disease-related molecular network.Mol. Syst. Biol.4, 228, 2008.23.Wei, D. G.; Jiang, X. L.; Zhou, L.; Chen, J.; Chen, Z.; He, C.; Yang, K.; Liu, Y.; Pei, J. F.; Lai, L. H.*, Discovery of Multitarget Inhibitors by Combining Molecular Docking with Common Pharmacophore Matching.J. Med. Chem.51 (24), 7882-7888, 2008.24.Liu, S.; Liu, S. Y.; Zhu, X. L.; Liang, H. H.; Cao, A. N.; Chang, Z. J.; Lai, L. H.*, Nonnatural protein-protein interaction-pair design by key residues grafting.Proc. Natl. Acad. Sci. USA104 (13), 5330-5335, 2007
(=>更详细内容请看课题组主页
http://mdl.ipc.pku.edu.cn
)
发明专利:
1. PROTEIN DEGRADATION AGENT
SUZHOU KINTOR PHARMACEUTICALS INC.
Youzhi TONG; Zhaohui YANG; Ruo XU; Liandong MA; Luhua LAI
公开日期: 2024-10-24 申请日期: 2022-06-21 公开号: US20240350643A1

2. 一种共价抑制剂衍生物及其在治疗病毒感染方面的应用
北京大学
焦宁; 来鲁华; 豆晓东; 孙琦; 刘雅萌; 陆阳彬; 王琛; 张梓曜; 王亚冲
公开日期: 2024-05-31 申请日期: 2021-10-29 公开号: CN114432301B

3. PROTEIN DEGRADATION AGENT
Suzhou Kintor Pharmaceuticals Inc.
TONG Youzhi; YANG Zhaohui; XU Ruo; MA Liandong; LAI Luhua
公开日期: 2024-05-01 申请日期: 2022-06-21 公开号: EP4361141A1

4. 一种2-芳香胺基嘧啶类化合物及其制备方法与应用
北京英飞智药科技有限公司; 北京大学
谢维新; 徐优俊; 张舰航; 谢琴; 刘炳禹; 龚超骏; 张伟林; 来鲁华; 裴剑锋
公开日期: 2024-04-02 申请日期: 2023-12-28 公开号: CN117800953A

5. 吲哚类化合物及其制备方法和应用
北京大学
来鲁华; 孙琦; 邓小兵
公开日期: 2024-03-01 申请日期: 2022-08-11 公开号: CN117624127A

6. 一种c-Myc蛋白降解剂
苏州开拓药业股份有限公司
童友之; 杨朝晖; 许若; 马连东; 来鲁华
公开日期: 2022-12-23 申请日期: 2021-06-22 公开号: CN115504963A

7. C-MYC PROTEIN INHIBITOR, AND PREPARATION METHOD THEREFOR AND USE THEREOF
SUZHOU KINTOR PHARMACEUTICALS INC.
Youzhi TONG; Luhua LAI
公开日期: 2022-10-13 申请日期: 2020-07-03 公开号: US20220324884A1

8. 一种c-Myc蛋白抑制剂及其制备方法和用途
苏州开拓药业股份有限公司
童友之; 许若; 陈洁; 来鲁华
公开日期: 2022-05-06 申请日期: 2020-10-30 公开号: CN114437119A

9. 一种c-Myc蛋白抑制剂及其制备方法和用途
苏州开拓药业股份有限公司
童友之; 来鲁华
公开日期: 2022-02-18 申请日期: 2020-07-03 公开号: CN114072413A

10. Hermetia illucens breeding system and breeding method
SHANGHANG COUNTY RUNNONG AGRICULTURAL DEVELOPMENT CO. LTD.
LIN GUFENG; HE NENGSHUN; LI JIANXIANG; LAI LUHUA; WANG YONGPENG; LIANG FARONG
公开日期: 2021-07-23 申请日期: 2021-02-03 公开号: CN113142138A

11. Hermetia illucens egg collecting device and method
SHANGHANG COUNTY RUNNONG AGRICULTURAL DEVELOPMENT CO. LTD.
LIN GUFENG; LAI LUHUA; LIANG FARONG; HE NENGSHUN; LI JIANXIANG; WANG YONGPENG
公开日期: 2021-07-23 申请日期: 2021-02-03 公开号: CN113142139A

12. Sonic Hedgehog抑制剂及应用
北京大学
刘莹; 来鲁华; 云泰康翔
公开日期: 2020-09-22 申请日期: 2019-03-15 公开号: CN111686113A

13. Sonic Hedgehog抑制剂及应用
北京大学
刘莹; 来鲁华; 云泰康翔
公开日期: 2020-09-22 申请日期: 2019-03-15 公开号: CN111686113A

14. D-3-phosphoglycerate dehydrogenase allosteric inhibitor and use thereof
Peking University
Luhua Lai; Ying Liu; Qian Wang; Pei Liu
公开日期: 2020-07-28 申请日期: 2019-05-07 公开号: US10722489B2

15. D-3-PHOSPHOGLYCERATE DEHYDROGENASE ALLOSTERIC INHIBITOR AND USE THEREOF
Peking University
Luhua Lai; Ying Liu; Qian Wang; Pei Liu
公开日期: 2020-02-20 申请日期: 2016-12-30 公开号: US20200054593A1

16. D-3-PHOSPHOGLYCERATE DEHYDROGENASE ALLOSTERIC INHIBITOR AND USE THEREOF
Peking University
Luhua Lai; Ying Liu; Qian Wang; Pei Liu
公开日期: 2019-08-29 申请日期: 2019-05-07 公开号: US20190262303A1

17. 一种化学结构式的智能识别方法
上海鹰谷信息科技有限公司
邓光辉; 裴剑锋; 来鲁华; 徐优俊; 胡启万; 孙潭霖; 谢兆同; 陈宇; 孙美建; 王力恒; 晋峰; 李巧; 朱华军; 邓超辉; 许艳
公开日期: 2018-05-22 申请日期: 2017-12-22 公开号: CN108062529A

18. D-3-磷酸甘油酸脱氢酶别构抑制剂及其应用
UNIV BEIJING
LAI LUHUA; LIU YING; WANG QIAN; LIU PEI
公开日期: 2018-05-03 申请日期: 2016-12-30 公开号: WO2018076537A1

19. 用于治疗癌症的化合物及其制备方法和用途
北京大学
陈芳进; 裴剑锋; 来鲁华
公开日期: 2018-05-01 申请日期: 2013-09-17 公开号: CN104447681B

20. 一类磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶激活剂及应用
北京大学
李瑽; 刘莹; 来鲁华; 邓小兵
公开日期: 2017-10-17 申请日期: 2017-06-06 公开号: CN107253927A
科研项目:
1. SARS冠状病毒3CL蛋白酶催化机理研究及抑制剂设计
立项时间: 2003-2004 项目经费:80000

2. 从基于结构到基于系统的药物发现国际研讨会
立项时间: 2007-2007 项目经费:40000

3. 蛋白质新折叠模式预测
立项时间: 2002-2004 项目经费:225000

4. 蛋白质别构调控机制研究
立项时间: 2017-2021 项目经费:3000000

5. 大肠杆菌化学趋向性分子机制研究
立项时间: 2012-2015 项目经费:750000

6. 功能蛋白质设计
立项时间: 2002-2004 项目经费:290000

7. 蛋白质设计及基因识别研究
立项时间: 2002-2002 项目经费:12000

8. 基于生物调控网络的药物设计方法
立项时间: 2005-2007 项目经费:250000

9. 胰蛋白酶抑制剂的溶液构象及其与霉作用机理的研究
立项时间: 1991-1993 项目经费:35000

10. 免疫大分子间相互作用的物理及化学研究
立项时间: 2004-2008 项目经费:1100000

11. 生物网络调控机理研究
立项时间: 2007-2009 项目经费:250000

12. 生物信息学及蛋白质结构预测
立项时间: 2000-2000 项目经费:12000

13. 天然无序蛋白质参与的生物分子识别机制和分子干预研究
立项时间: 2022

14. 一种基于量化计算与机器学习预测有机反应产率的化学信息学模型
立项时间: 2021-2022

15. 基于分子动力学轨迹的蛋白质口袋动态分析
立项时间: 2022

16. 丝氨酸合成通路磷酸丝氨酸磷酸酶的抑制剂研究
立项时间: 2023

项目合作

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