研究领域

膜蛋白在生物体中大约占总蛋白数量的1/3，它们在细胞内外以及不同细胞器之间的信号转导和物质运输等过程中发挥了重要的功能。现在市场上60%左右的药物均以膜蛋白作为靶标，因此，对膜蛋白功能机制及其与相应药物结合的分子机制的研究，既有重大的生物学意义，也有潜在的药物研发价值。
本课题组以结构生物学为主要手段，结合生物化学、细胞生物学以及电生理学等多种手段，研究生命过程中重要的膜蛋白—尤其是与重大疾病相关的膜蛋白—发挥功能的分子机制。根据功能的不同，膜蛋白可以被大致分为四类：离子通道、转运蛋白、受体蛋白和酶类。本课题组的研究将首先围绕转运蛋白和受体蛋白两大类膜蛋白展开。在转运蛋白这一类别中，我们着重于研究一类重要的次级转运蛋白—溶质转运蛋白（solute carrier, SLC）家族。该家族成员对底物进行顺浓度梯度的被动跨膜运输或者利用一种底物顺浓度梯度转移所提供的能量逆浓度梯度地转运另外一种底物。人类有400多个SLC蛋白，被分为50多个亚家族，是除了G蛋白偶联受体（G-protein Coupled Receptor, GPCR）家族外，人类基因组中第二大类的膜蛋白家族。该家族不同的成员间存在很大的功能和结构的异质性，它们参与了生命过程中许多重要小分子物质的跨膜运输，包括无机离子、神经递质、营养物质以及药物等。而在受体蛋白类别中，我们主要研究受体酪氨酸激酶（Receptor Tyrosine Kinase, RTK）家族（包括各种生长因子受体和胰岛素受体等）和Notch受体家族。这些蛋白家族均在细胞的生长、发育和代谢过程中发挥了最为基本的作用，它们的功能失调与多种癌症、神经退行性疾病和各类代谢性疾病有着紧密的联系。

近期论文

1. Fangyu Liu*, Zhe Zhang*, Anat Levit, Jesper Levring, Kouki K. Touhara, Brian K. Shoichet, and Jue Chen$; Structural identification of a hotspot on CFTR for potentiation; Science; 2019,364(6446): 1184-1188. (doi: 10.1126/science.aaw7611) (*co-first author)
2. Zhe Zhang*, Fangyu Liu*, and Jue Chen$; Molecular structure of the ATP-bound, phosphorylated human CFTR; Proc. Natl. Acad. Sci. USA; 2018, 115(50): 12757-12762. (doi: 10.1073/pnas.1815287115) (*co-first author)
3. Zhe Zhang* $, Bal a´zs Tóth*, Andras Szollosi, Jue Chen, and L a´szló Csan a´dy$; Structure of a TRPM2 channel in complex with Ca2+ explains unique gating regulation; eLife; 2018, 7: e36409. (doi: 10.7554/eLife.36409) (*co-first author, $ corresponding author)
4. Zhe Zhang, Fangyu Liu, and Jue Chen$; Conformational changes of CFTR upon phosphorylation and ATP binding; Cell; 2017, 170(3): 483-491.e8. (doi: 10.1016/j.cell.2017.06.041)
5. Fangyu Liu*, Zhe Zhang*, L a´szló Csan a´dy, David C Gadsby, and Jue Chen$; Molecular structure of the human CFTR ion channel; Cell; 2017, 169(1): 85-95.e8. (doi: 10.1016/j.cell.2017.02.024) (*co-first author)
6. Zhe Zhang, and Jue Chen$; Atomic structure of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator; Cell; 2016, 167(6): 1586-1597.e9. (doi: 10.1016/j.cell.2016.11.014)
7. Zhe Zhang*, ShanshanWang*, Tong Shen, Jiangye Chen, and Jianping Ding$; Crystal structure of the Rab9A-RUTBC2 RBD complex reveals the molecular basis for the binding specificity of Rab9A with RUTBC2; Structure; 2014, 22 (10): 1408-1422. (doi: 10.1016/j.str.2014.08.005) (*co-first author)
8. Zhe Zhang, Tianlong Zhang, Shanshan Wang, Zhou Gong, Chun Tang, Jiangye Chen, and Jianping Ding$; Molecular mechanism for Rabex-5 GEF activation by Rabaptin-5; eLife; 2014, 3: e02687. (doi: 10.7554/eLife.02687)