曹龙兴博士

Longxing Cao, Ph.D.

生命科学学院

蛋白质计算设计实验室

联系

邮箱: caolongxing@westlake.edu.cn

网站:

曹龙兴博士

Longxing Cao, Ph.D.

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让我们一起体验在西湖大学的这一段未知的旅程吧!

个人简介

曹龙兴(1990-),山东巨野县人。2012年毕业于山东大学生命科学学院,获学士学位。2012-2017年在中国科学院生物化学与细胞生物学研究所攻读博士学位,从事利用结构生物学手段对细胞表面受体进行结构和功能的研究。2017-2021年在华盛顿大学蛋白质设计研究所进行博士后研究,致力于蛋白质设计方法的开发与应用。曹龙兴博士将于20218月全职加入西湖大学生命科学学院,担任研究员、助理教授(独立PI)一职,继续从事蛋白质设计领域的相关研究。

学术成果

蛋白质设计是合成生物学的重要分支和新型前沿科学,人工设计的,具有全新结构的和全新功能的蛋白质,将对生物医药,尤其是精准医疗领域产生深远影响。曹龙兴博士一直从事蛋白质设计方法的开发与应用:1)开发了可针对自然界任意蛋白质设计全新结合蛋白的计算方法,并利用该方法设计了一系列具有高亲和力和稳定性的可结合病毒受体,重要细胞表面受体等的全新蛋白质;2)设计了皮摩尔亲和力的可结合新冠病毒棘突蛋白并抑制病毒感染的全新蛋白质(LCB1),动物模型中的测试结果表明LCB1可高效保护实验动物免于病毒侵染,并已准备开展临床实验;3)探索深度学习方法在蛋白质设计中的应用,开发了基于深度神经网络的蛋白质序列设计方法。

蛋白质设计技术是一类颠覆性技术,具有巨大的应用潜力和价值,正在改变蛋白质药物研发的未来趋势。实验室将基于对蛋白质折叠与相互作用的基础性科学研究,开发蛋白质设计新方法,并探索全新设计蛋白在精准医疗领域的应用。实验室研究方向集中于(但不限定于)以下几个方面:

1)针对重大疾病相关的靶点蛋白及免疫调控受体设计结合蛋白, 开发基于人工设计蛋白质的新一代智能蛋白质药物。

2)设计可用于体内实验的光控型蛋白质二聚体,并探索其在光遗传学以及靶向性免疫细胞疗法中的应用。

3)开发基于深度学习的蛋白质设计计算方法,并设计具有更加复杂结构和功能的全新蛋白质。

代表论文

1. Cao, L., Goreshnik, I., Coventry, B., Case, J. B., Miller, L., Kozodoy, L., ... & Baker, D. (2020). De novo design of picomolar SARS-CoV-2 miniprotein inhibitors. Science, 370(6515), 426-431.

2. Case, J. B., Chen, R. E., Cao, L., Ying, B., Winkler, E. S., Goreshnik, I., ... & Diamond, M. S. (2021). Ultrapotent miniproteins targeting the receptor-binding domain protect against SARS-CoV-2 infection and disease in mice. bioRxiv.

3. Cao, L.*, Yu, B.*, Kong, D.*, Cong, Q., Yu, T., Chen, Z., ... & He, Y. (2019). Functional expression and characterization of the envelope glycoprotein E1E2 heterodimer of hepatitis C virus. PLoS pathogens, 15(5), e1007759. (*co-first author)

4 Dong, Y.*, Cao, L.*, Tang, H., Shi, X., & He, Y. (2017). Structure of Human M-type Phospholipase A2 Receptor Revealed by Cryo-Electron Microscopy. JMB, 429(24), 3825-3835. (*co-first author)

5. Cao, L., Chang, H., Shi, X., Peng, C., & He, Y. (2016). Keratin mediates the recognition of apoptotic and necrotic cells through dendritic cell receptor DEC205/CD205. PNAS, 113(47), 13438-13443.

6. Cao, L., Shi, X., Chang, H., Zhang, Q., & He, Y. (2015). pH-dependent recognition of apoptotic and necrotic cells by the human dendritic cell receptor DEC205. PNAS, 112(23), 7237-7242.

7. Singer, J. M., Novotney, S., Strickland, D., Haddox, H. K., Leiby, N., Rocklin, G. J., Chow, C., Roy, A., Bera, A., Motta, F., Cao, L., ... & Klavins, E. (2021). Large-scale design and refinement of stable proteins using sequence-only models. bioRxiv.

8. Quijano-Rubio, A., Yeh, HW., Park, J., Lee, H., Langan, R., Boyken, S., Lajoie, M., Cao, L., … & Baker, D. (2021). De novo design of modular and tunable protein biosensors. Nature, 591, 482–487

9. Cheng, C., Hu, Z., Cao, L., Peng, C., & He, Y. (2019). The scavenger receptor SCARA1 (CD204) recognizes dead cells through spectrin. Journal of Biological Chemistry, 294(49), 18881-18897.

10. Chang, H., Cao, L., & He, Y. (2018). Electron Microscopic Analysis of the Plasma Membrane and Cell Surface Molecules. Membrane Biophysics (pp. 221-250). Springer, Singapore.

11. Zhong C., Shen J., Zhang, H., Li, G., Shen, S., Wang, F., Hu, K., Cao, L., He, Y., & Ding, J. (2017). Cbln1 and Cbln4 Are Structurally Similar but Differ in GluD2 Binding Interactions. Cell reports, 20(10), 2328-2340.

联系方式

电子邮箱:caolongxing@westlake.edu.cn

实验室于2021年开始招收博士研究生,现有多个博士后、助理研究员和科研助理职位,欢迎加入!期待一起探索蛋白质设计这一充满乐趣的领域!