计算化学与生物学课题组
基因的复制、转录和修复的核心作用机制是通过DNA靶向蛋白与特异性基因序列的分子识别实现，并对维持生命体正常生理功能至关重要，与许多疾病的发生发展也密切相关。然而由于实验方法在时间和空间分辨率的局限性，使我们还很难从原子水平解析功能性蛋白在长时间尺度的动力学行为。我们课题组致力于通过计算机模拟的手段探索不同结构和功能的DNA靶向蛋白搜索和识别特异性基因序列的动力学分子机制。通过并行运行数百条短时间尺度的分子动力学 (Molecular Dynamics, MD) 模拟并进一步构建马尔科夫态模型 (Markov State Model, MSM) 的方法 (MD+MSM) 我们可以解析生物大分子长时间尺度 (微秒甚至毫秒级) 的动力学特性，从而突破了传统MD模拟可及的时间尺度。目前课题组研究的内容包括：
1. 探索靶向不同基因长度的功能性蛋白搜索和识别目标碱基的分子机制，从而揭示结构和功能各异的DNA靶向蛋白如何影响靶点搜索及DNA的结构 (如 DNA链的弯曲程度，大沟小沟的宽度等) 如何调控功能性蛋白的识别。目前研究的体系包括DNA糖苷酶，转录因子HoxD9和DNA构架蛋白CTCF。
2. 原子水平揭示HIV囊膜糖蛋白的动态变化机理以及该构象变化过程诱导的膜融合机制，从而最终为设计基于gp120-gp41三聚体结构特征的抗HIV抑制剂或HIV疫苗提供理论指导和新的思路。
代表性成果
1. Lin-Tai Da*, Jin Yu Base-Flipping Dynamics from an Intrahelical to an Extrahelical State Exerted by Thymine DNA Glycosylase During DNA Repair Process. Nucleic Acids Research 2018 46, 5410-5425 (corresponding author).
2. Lin-Tai Da*, Yi Shi, Guodong Ning, Jin Yu*. Dynamics of the Excised Base Release in Thymine DNA Glycosylase during DNA Repair Process. Nucleic Acids Research 2018 46, 568-581 (corresponding author).
3. Lin-Tai Da*, Chao E, Yao Shuai, Shaogui Wu, Xiao-Dong Su, and Jin Yu*. T7 RNA polymerase translocation is facilitated by a helix opening on the fingers domain that may also prevent backtracking. Nucleic Acids Research 2017 45, 7909-7921 (corresponding author).
4. Lin-Tai Da, Fátima Pardo-Avila, Liang Xu, Daniel-Adriano Silva, Lu Zhang, Xin Gao, Dong Wang, Xuhui Huang. Bridge Helix Bending Promotes RNA Polymerase II Backtracking Through a Critical Threonine Residue. Nat. Commun. 2016 DOI: 10.1038/ncomms11244.
5. Lin-Tai Da, Dong Wang, and Xuhui Huang. Dynamics of Pyrophosphate Ion Release and Its Coupled Trigger Loop Tip Motion from Closed to Open State in RNA Polymerase II. J. Am. Chem. Soc. 2012 134, 2399−2406.
