为积极落实“问题导向、南北联动、AI牵引、创新融合”的发展理念，推动AI for Science交叉研究发展新生态，我院于2023年5月22日成功举办未来之后（Next-Post-Future）AI4S月度系列第四期科学讲座。北京大学化学与分子工程学院教授、北大-清华生命科学联合中心研究员、前沿交叉学科研究院副院长王初教授受邀作题为《化学和计算驱动的功能蛋白质组学》的学术报告。北京大学深圳研究生院常务副院长杨震教授主持本次讲座。

杨震教授主持

在后基因组时代，如何系统地发现蛋白质组中全新功能位点、精准地调控蛋白质功能具有重要的科学意义，是“功能蛋白质组学”的首要研究目标。王初教授课题组致力于“化学和计算驱动的功能蛋白质组学”方法的开发和应用，结合化学探针、定量质谱以及机器学习等技术，在蛋白质组中精准地鉴定活性中心、翻译后修饰、小分子结合等多种类型的功能位点，开展深入的功能研究，推动对重要生命过程的认知。

在本次报告中，王初教授着重介绍了传统中药活性分子黄芩苷降脂作用的直接作用靶点的发现过程，进而揭示了黄芩苷治疗肥胖、脂肪肝及其相关代谢疾病的分子机制；以及一种新型衣康酸修饰探针工具，实现了活细胞内衣康酸修饰半胱氨酸位点的大规模分析和鉴定，进一步揭示了衣康酸对细胞程序性坏死过程的调节作用。鉴于金属离子在蛋白质中的重要生物作用，王初教授课题组开发了一种基于机器学习和蛋白质共进化信号分析的MetalNet计算方法，用于预测蛋白质中的金属结合位点。将金属结合的半胱氨酸、组氨酸、天冬氨酸和谷氨酸（“CHED”）共进化残基对作为正样本输入以残基对的氨基酸类型频率矩阵，将非金属结合的CHED共进化残基对作为负样本，训练得到预测效果良好的机器学习模型，将该模型预测的残基对组装成2D残基网络，利用网络的拓扑结构预测结合的金属离子，并在生化和结构水平上验证了MetalNet预测效果，成功发现了一个来自大肠杆菌的蛋白citX中的锌结合位点，展示了MetalNet预测金属结合位点的潜力，为研究金属蛋白质组和金属生物学提供了新的有利工具。

王初教授作报告

讲座现场

在互动环节中，王初教授就师生们的提问和功能蛋白质组学的未来发展趋势做了深度的交流与回应；会后，对学生们的提问进行逐一解答。

现场交流

讲座结束后，杨震教授为王初教授颁发了AI4S月度系列科学讲座-探幽讲坛特制奖牌。

杨震为王初颁发特制奖牌

特邀嘉宾简介：

王初教授2001年本科毕业于中国科学技术大学生物学系，2007年在美国University of Washington生物化学系获博士学位，随后在美国The Scripps Research Institute进行博士后研究。于2013年12月在北京大学化学与分子工程学院化学生物系开始独立研究工作，并兼任北大合成与功能生物分子中心和北大-清华生命联合中心研究员。于2020年1月晋升为北京大学长聘正教授。入选国家级青年人才计划、获得国家杰出青年科学基金等项目的支持；获得“国际化学生物学学会青年化学生物学家奖”，“药明康德生命化学研究学者奖”等。其课题组主要研究方向为（1）运用化学蛋白质组学和化学生物学技术发掘细胞内发生翻译后修饰的氨基酸功能位点（2）利用组学技术分析和鉴定生物活性分子在细胞内的分子靶标及作用位点。（3）研发计算生物学方法，对蛋白组中功能位点进行精准的预测。

AI4S月度系列科学讲座-探幽讲坛简介：

北京大学深圳研究生院“未来之后（Next-Post-Future）”AI4S月度系列科学讲座-探幽讲坛，由北京大学深圳研究生院发起。每月邀请1位科学名家或学术(产业)新锐以线上或线下方式进行交流，旨在集聚前沿科学思想、科技产业的发现孕育，推动北京大学深圳研究生院加快构筑基于AI牵引的多学科交叉研究生态，建立AI4S科研合作新范式。