蒋华良研究员在国内率先建立了基于国产超级计算机的大规模复杂生物大分子模拟和高通量虚拟筛选平台系统,该平台系统包括分子动力学模拟、拉伸分子动力学模拟、从头计算分子动力学模拟、量子化学计算、虚拟筛选、类药性分析、组合库设计等功能。他利用该平台对钾离子通道、化学趋同因子受体CXCR4、乙酰胆碱酯酶、HIV-1病毒逆转录酶和b-淀粉样多肽等20多个生物大分子体系及其与配体的相互作用进行了大规模分子动力学模拟,取得了重要进展。特别是在应用靶向动力学模拟生物大分子构象变化规律研究方面取得了重要研究成果。针对乙酰胆碱酯酶、酪氨酸激酶、钾离子通道、b分泌酶、PPAR和SARS病毒3CL蛋白酶等20多个重要靶标分子的三维结构,进行了高通量虚拟筛选、化学合成和生物活性测试研究,发现了近300个活性化合物, 其中虚拟筛选的成功率为57.7%,远高于文献报道的最好结果34.6%。他领导的群体是国内最早应用超级计算机(万亿次/秒浮点运算速度)进行复杂生物大分子体系研究和药物设计的研究群体。

  近年来,蒋华良研究员领导的研究群体将理论计算、分子设计与化学合成以及分子生物学紧密结合,建立了“从基因组到药物”创新药物研究平台。此外,他还利用表面等离子共振(SPR)、圆二色谱(CD)和差热分析等技术研究配体-受体相互作用和药物筛选,发展了配体垂钓筛选方法,并成功地应用于中药活性化合物的筛选。

  最近,蒋华良研究员利用上述研究平台,在抗SARS药物发现和作用机理研究方面取得较好的结果:在国际上率先获得SARS病毒3CL蛋白酶、N蛋白和E蛋白,并对其功能进行研究,同时筛选出具有明显抗SARS病毒活性的3CL蛋白酶抑制剂;发现了SARS病毒N蛋白与人亲环素的作用途径,并根据这一作用途径筛选出了具有显著活性的抗SARS病毒化合物。

  蒋华良研究员的研究结果得到了较好的推广,并产生了一定的经济和社会效益:基于国产超级计算机的分子模拟和高通量虚拟筛选平台已被国内部分院校和研究所应用于生物大分子模拟和药物设计研究;在方法发展和程序的并行化过程中,发现了神威系列超级计算机的许多问题,为改进神威系列超级计算性能作出了贡献;药物设计的部分成果已进入了产业化阶段,其中COX-2抑制剂、PPARg激动剂和抗心率失常的对甲磺酰胺苯乙胺类化合物研究成果转化共计1920万人民币。

  蒋华良研究员在J. Am. Chem. Soc.、Chem. & Biol.、J. Mol. Biol.、Biophys. J.、J. Med. Chem、Biochemistry、J. Org. Chem.、J. Phys. Chem.等重要刊物上发表论文100余篇,主编专著1部,参加7部专著编写,应邀为Curr. Med. Chem.、Curr. Pharmacol. Design等刊物撰写综述3篇,并多次在国际会议上做学术报告。他应邀担任《科学通报》、《中国药理学报》等杂志编委,国家863高科技计划“生物与现代农业主题生物信息技术专题”专家组成员,国家基础研究重点规划(973)项目首席科学家以及华中科技大学、大连理工大学、浙江大学药学院和新加坡理工学院的兼职教授。蒋华良研究员先后获得上海市2003年度自然科学奖一等奖(第一完成人)、中国科学院1997年度自然科学奖二等奖(第三完成人)、上海市2002年度自然科学奖二等奖、第五届中国青年科学家奖等奖励以及上海市第八届十大科技精英和第六届中国青年科技奖等荣誉称号。

 


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