张鲁嘉 教授 博士 上海市 研究领域: 研究方向: ‍‍‍‍1. 利用结晶、Xray衍射及冷冻电镜技术的蛋白质(及其复合物)结构解析。 2. 结合分子动力学模拟、量子化学和高性能计算的酶分子催化机制解析、理性设计及相关软件开发。 3. 基于生物催化与转换技术的生物反应工程、合成生物学研究及其在食品、医药、材料、能源等领域的应用。 所在单位: 华东师范大学

基本信息

传真:
335****8
所在单位:
华东师范大学
机构细分:
化学与分子工程学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2007-2014,  华东理工大学,生物化学与分子生物学,博士学位
2001-2004,  南京工业大学,生物化工,硕士学位
1997-2001,  南京工业大学,微生物制药,学士学位
工作经历:
2016-至今,纽约大学(上海), 理论与计算化学中心,教授(兼)
2016-至今,华东师范大学,化学与分子工程学院,教授
2016-2018,  美国加州理工学院(Caltech),生物科学系(BBE),博士后,合作导师:Grant Jensen(HHMI)
2004-2016,华东理工大学,生物工程学院,讲师
专家介绍:
张鲁嘉,主要研究方向为功性生物大分子(包括酶、生物材料等)的结构机制解析、理性设计及应用开发。具体研究内容包括:基于结晶、冷冻电镜等手段的蛋白质结构及复合生物大分子体系构造研究;结合分子模拟和量化计算的功能机制认知、结合人工智能的生物大分子设计技术开发以及计算生物学软件开发;基于关键蛋白质元件设计与适配的合成生物学体系构建及其在催化反应、化学品合成、生物材料、食品科学等领域的应用等。作为负责人先后承担国家重点研发项目课题及子课题、国家“863”项目子课题;国家自然科学基金面上项目、重点项目子课题等国家重大科研项目多项。在国际上首次实现了多个重要工业酶分子结构及细菌分泌系统构造的结晶/冷冻电镜解析;建立了多个全新生物大分子动态机制模型及人工智能精准设计策略;开发了国际领先且具有自主知识产权的蛋白质(酶、蛋白材料等)设计软件多套,获国家软件著作权3项,并已被广泛使用;在PNAS等重要国际期刊发表SCI论文60余篇;开发的新型工业酶及生物合成技术在宁夏夏盛等企业实现应用,创造了巨大经济社会效益,并因此获省部级科技奖励一等奖3项,二等奖2项。担任Frontiersin Molecular Biosciences等杂志编委。
专家荣誉:
1. 2016年,植物源生物活性物质精提用酶制剂的研发与应用. 中国商业联合会, 中国商业联合会科学技术奖全国商业科技进步奖, 一等奖
2. 2012年,手性非天然氨基酸生物催化制备技术及其应用,上海市人民政府,上海市科技进步奖,一等奖
3. 2010年,工业酶制剂的创制与产业化关键技术. 上海市人民政府,上海市科技进步奖,一等奖
4. 2017年,生物酶理性改造与高效发酵关键技术及应用. 湖北省人民政府, 科技进步奖,二等奖
5. 2016年,海洋食品的生物制造关键技术与应用,国家海洋局(中国海洋工程咨询协会),国家海洋工程科学技术奖,二等奖

科研能力

研究方向:
‍‍‍‍1. 利用结晶、Xray衍射及冷冻电镜技术的蛋白质(及其复合物)结构解析。
2. 结合分子动力学模拟、量子化学和高性能计算的酶分子催化机制解析、理性设计及相关软件开发。
3. 基于生物催化与转换技术的生物反应工程、合成生物学研究及其在食品、医药、材料、能源等领域的应用。
英文标签:
Prognosis;Rational Design;Site-directed Mutagenesis;Molecular Dynamics Simulation;Band Gap;Molecular Docking;Crystal Structure;Lipk107;Lattice Constants;Molecular Energetics
发明专利:
1. 一种酶固定化方法及其应用. 2020-11-27, 中国,ZL201710444356.8
2. 一种表达微管β亚基与蛋白A的D结构域融合蛋白的基因工程菌株及其构建方法,2020-11-3, 中国, ZL202010207523.9
3. 一种基于酵母二肽基肽酶III的抗体模拟物及其应用,2020-10-20,ZL202010192357.X
4.   一种基于α螺旋融合两种蛋白质且保持各自亚基活性的蛋白质融合设计方法, 2020-10-20,ZL202010192367.3
5. 一种具有抗氧化活性的大菱鲆鱼皮发酵产物. 2016-06-01,中国,ZL201610390378.
6. 一种天冬氨酸类蛋白酶及其编码基因与应用. 2016-01, 中国,ZL 201610052686.8
7. 一种α-淀粉酶及其编码基因与应用. 2016-01,中国,ZL 201610052870.2
8. 一种尼克酸生物学制备方法、相关的菌株及其腈水解酶诱导方法. 2010-12,中国,ZL 200910050127.3
科研项目:
主持的国家级科研项目:
1. 国家科技部,国家重点研发计划项目课题,2020YFA0908402,蛋白质元件活性功能的分子机理研究,2020-11至2025-10,课题经费:217万
2. 国家科技部,国家重点研发计划项目子课题,2019YFA0905200,人造蛋白质合成的细胞设计构建及应用,2020-01至2024-12,子课题经费:160万
3. 国家自然基金委,联合基金重点项目子课题,U1805235,福建特色柑橘类水果琯溪蜜柚有效成分的确定及增值利用途径探索,2019-01至2022-12, 子课题经费:104万
4. 国家博士后基金面上项目(一等),59批,2016M590661,基于高专一性脂肪酶理性设计的特定结构功能脂定向加工,2016-07至2017-12,项目经费:8万
5. 国家自然基金委,国家自然基委-广东省政府联合基金(第二期),U1501501,“天河二号”超级计算机应用专项,2016-01至2017-12,项目经费97万(等值“天河二号”超级计算机机时形式资助)
6. 国家自然基金委,面上项目,31571786,基于高活性血管紧张素转化酶抑制寡肽代谢和构效机制分析的蛋白食品可控串联酶解新策略研究,2016-01至2019-12,项目经费:78.6万
7. 国家科技部,国家“863”计划项目子课题,2012AA020403,酶分子规模化改造计算设计关键技术研究及应用,2012-01至2015-12, 子课题经费:50万
主持的其他科研项目:
1. 宁夏夏盛实业有限公司,企业委托项目,蛋白酶等工业酶制剂的活性改造,2018-12至于2024-11,100万
2. 天罗诊断科技江苏有限公司,企业委托项目,核酸检测及诊断用酶底物谱拓展研究与应用,2020-01至2023-12,20万
3. 材料化学工程”国家重点实验室,开放课题(招标项目),KL19-12,高性能蛋白粘附材料的精确设计及高效表达,2020-01至2021-12,课题经费:8万
4. 生物反应器工程国家重点实验室,“生物反应器工程国家重点实验室”开放课题,,分枝杆菌甾醇C17位侧链C22位点降解机制研究,2015-06至2018-05, 课题经费:5万
5. 国家教育部,中央高校基本科研业务费专项资金资助,W1214057,基于高性能计算的脂肪酶虚拟底物筛选系统的设计与开发,2012-10至2014-09,项目经费:12万
6. 材料化学工程国家重点实验室,开放课题,KL10-09,脂肪酶催化生物质衍生物的反应机制研究,2010-01至2012-12,课题经费:5万
7. 上海华谊(集团)公司,华东理工大学研究中心技术研究项目,生物法生产S-腺苷甲硫氨酸,2007-01至2010-12,项目经费:8万
参加的国家级重大项目:
1. 国家自然基金委,重点项目、胰岛素降解酶在隐孢子虫入侵中的作用机制、2017/01-2021/12,280万
2. 国家科技部,国家“973”计划项目,2012CB721000,微生物药物合成相关的若干重要酶蛋白的构效关系与进化,2012-01至2016-10,2500万元
3. 国家科技部,“重大新药创制”科技重大专项项目,2009ZX09306-001,生物技术药物中试放大及分离纯化技术平台,2012-01至2015-12, 800万元
4. 国家教育部,中央高校交叉学科与重大项目培育基金,新型生物催化剂创制方法及其产业化应用技术,2011-01至2014-12,160万元
5. 国家科技部,国家“973”计划项目,2009CB724700,新一代生物催化和生物转化的科学基础,2009-01至2013-08,2500万元

项目合作

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