陈国栋,男,博士,讲师,硕士生导师,海外人才引进计划(海外博士后)与湖南省优秀青年科学基金获得者。2018 年 1 月在中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所(分子细胞科学卓越创新中心)徐国良院士实验室获博士学位;2018 年至 2021 年在美国波士顿大学医学院 Vladimir Botchkarev 实验室从事博士后研究;2023 年受聘中南大学生命科学学院讲师。
本实验室以表观遗传调控与蛋白质理性设计为核心,采用遗传学、多组学、结构生物学与人工智能相结合的手段,解析发育与疾病中的基因表达调控机制,并据此开发特异性识别与干预工具。主要研究方向为:
一、神经及相关疾病的表观遗传机制
以自闭症谱系障碍等神经发育性疾病为重点,围绕 DNA 甲基化与 5hmC 氧化修饰、组蛋白修饰及染色质高级结构,利用神经系统特异性基因敲除小鼠、多组学分析与行为学评价,解析表观遗传调控因子在神经前体细胞增殖、分化、迁移以及皮层分层与突触功能建立中的作用,鉴定疾病相关表观遗传标记并评估其干预价值。近期工作发现 MSL2 通过维持 H4K16ac 水平与自闭症相关基因启动子区的染色质可及性调控神经发育,其缺失可导致小鼠社交识别与学习记忆受损、皮层分层紊乱。
二、基于人工智能的蛋白质从头设计
以 RFdiffusion 按指定表位生成全新骨架,ProteinMPNN 设计序列,BindCraft 借助 AlphaFold2 打分完成序列与界面的联合优化,经界面 ipTM、PAE 与形状互补性筛选候选,再通过表达纯化、SPR/BLI 亲和力测定、DSF 稳定性评价与细胞功能验证形成实验验证的完整流程,创制面向疾病诊断与治疗的纳米抗体及结合蛋白;同时结合鲨鱼 VNAR 天然免疫库与定向进化,对先导分子进行亲和力成熟与稳定性改造。实验室配备自有 GPU 服务器,可在本地完成万级骨架的批量生成与大规模结构预测。
研究成果发表于 Nature、Science Advances、Cellular and Molecular Life Sciences、Protein Science、Materials Today Bio、Fish & Shellfish Immunology 等期刊,并参编 Methods in Molecular Biology 系列专著章节。主持海外人才引进计划(海外博士后项目)、湖南省优秀青年科学基金项目及芙蓉实验室科技攻关项目。现任湖南省遗传学会理事。
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