蛋白质是生物体中各种生理功能的主要执行者，了解蛋白质在各种生理过程中如何发挥其功能不但有助于我们理解生命活动的本质，也是疾病治疗和药物设计的前提。蛋白质的物理化学性质，特别是其三维结构和构像动力学，是我们理解其功能的关键。

我们实验室运用多种技术手段研究蛋白质的结构、动力学与功能的关系。我们主要关注的问题包括膜蛋白的构象变化动力学，天然无序蛋白的性质和功能，信号传导通路中的蛋白－蛋白相互作用，及翻译后修饰对蛋白相互作用的影响等。研究手段包括分子动力学模拟等计算生物学方法，液体核磁共振，X-射线晶体衍射，单分子荧光及生物化学方法等。具体的研究方向包括：

• 膜相关蛋白构像变化的动力学和调控。蛋白质是一种软物质，在生理环境下，蛋白质的三维结构具有柔性。蛋白质在执行其生理功能时往往在溶液中发生构像改变，因此了解蛋白质本身的动力学柔性是理解其功能的另一个关键因素。我们实验室主要关注两类膜相关蛋白的构像动力学研究。一类是与多重抗药性密切相关的转运体蛋白，另一类是介导细胞内囊泡疏运和膜融合的SNARE蛋白。

• 细胞非对称分裂调控机制的研究。细胞非对称分裂是干细胞分化的一种重要分裂形式，生物体内细胞的对称和非对称分裂受到精确的调控。非对称分裂的失调会导致发育缺陷或肿瘤。我们运用生物化学和结构生物学手段研究这一调控过程中一系列相关蛋白的相互作用，通过解析蛋白质复合物的三维结构，结合生物化学表征和细胞生物学实验了解调控机理。

• 内在无序蛋白的性质和功能研究。传统观点认为蛋白质具有稳定的三维结构是行使生理功能的前提条件。近年来的研究发现，很多重要的生理功能是由一些构象不固定的蛋白质或蛋白质结构域完成的。它们在生理条件下没有稳定的二级或三级结构，统称为内在无序蛋白。内在无序蛋白广泛存在于真核生物中，行使多种重要的生理功能。我们结合核磁共振，单分子荧光能量共振转移，分子动力学模拟等方法研究内在无序蛋白在蛋白-蛋白相互作用过程中的构象动力学和作用机制。

常用技术
常规分子动力学模拟
导向分子动力学模拟（SMD）
靶向分子动力学模拟（TMD）
自适应偏置力（ABF）
Metadynamics
副本交换分子动力学模拟（REMD）
伞状抽样+WHAM

实验室设备
专有的小型机房配置有几十台以上的GPU主机，用于分子动力学模拟计算。
主机的典型配置一为：
Intel四核处理器i7-4790K + GTX 770 (或960) + 4G 内存 + 1T 硬盘。
主机的典型配置二为：
Intel六核处理器i7-4930K + GTX 780 Ti + 8G 内存 + 1T 硬盘。
此外，我们也在复旦大学高性能计算中心和国内各大超算中心租用计算机时。

常用软件
Gromacs
VMD
MSM Builder
NAMD
Modeller
Autodock
CHARMM

核磁共振（NMR）
单分子荧光能量共振转移
等温滴定量热法（ITC）
质谱