实验室综合运用包括整合结构生物学、生物大分子质谱、基因编辑等在内的前沿技术体系，结合多种体外、体内评估手段，致力于解决具有临床意义的重要生物学问题。我们期望加入实验室的研究生具有旺盛的科学好奇心，百折不挠的毅力以及乐于助人、合作共赢的开放胸怀。我们鼓励学生进行原创性探索、发展批判性思维，也致力于为各位同学提供自由的学术氛围和了解掌握不同前沿技术的机会。

现阶段，本实验室主要针对一系列高风险传染性疾病（如艾滋病、疟疾等）以及遗传性罕见病（如地中海贫血、高血脂症等）开展分子病理机制方向的探索，并致力于针对这些疾病鉴定新型治疗靶点和开发相应的预防新手段（如新型疫苗）与治疗新方法（如基因治疗）。

以下是我们近期的一些代表性科研成果：

1、人类免疫缺陷病毒I型（HIV-1）是艾滋病流行的肇因。位于HIV-1病毒表面的Env蛋白三聚体是艾滋病疫苗研发的焦点。我们报道了我国HIV-1病毒的主流亚型（即流行重组亚型CRF01_AE和CRF07_BC）的Env蛋白结构与免疫识别特征，揭示了CRF01_AE亚型的Env蛋白在V1区域的独有特征及其与该亚型的广谱中和抗体逃逸能力之间的关系，并阐明了第一株分离自CRF01_AE感染个体的广谱中和抗体的新型中和机制（Nat. Commun., 2023）。该研究拓宽了我们对于HIV-1流行重组亚型的认识，为后续针对我国主流HIV-1亚型开展免疫聚焦型疫苗设计和相关广谱中和抗体的应用开发提供了理论依据。

2、通过对基因编辑工具蛋白进行结构指导的工程改造，我们参与创建并优化了多种精准高效的新型基因编辑（包括碱基编辑与导向编辑）系统（Cell Res., 2017; Nat. Biotechnol., 2018a; Nat. Biotechnol., 2018b; Cell Rep., 2020; Nat. Cell Biol., 2021; Nat. Commun., 2022）。目前，我们已初步探索了导向编辑技术在高风险传染性疾病的预防方向的应用潜力（Medcomm., 2023），正致力于将新型碱基编辑技术应用于遗传性疾病（地中海贫血、高血脂症等）的预防与治疗。

3、我们发掘了人冠状病毒刺突蛋白的HR1基序作为广谱抗冠状病毒作用靶点的潜力（Acta Crystallogr. D, 2018），并在此基础上与合作者共同开发出了一种广谱抗冠状病毒抑制肽（Sci. Adv., 2019）。该抑制肽作为HR2基序的模拟物，以HR1基序为靶点，在动物实验中对多种人冠状病毒的感染表现出较好的抑制效果（Sci. Adv., 2019）。在上述工作的基础上，我们继续描绘了α属冠状病毒刺突蛋白的抗原图谱，揭示了不同属的人冠状病毒的刺突蛋白之间在抗原特性上的共性与差异，为开发广谱冠状病毒疫苗提供了理论信息（Commun. Biol., 2022）。

4、3C蛋白是肠道病毒属（Enterovirus）病毒药物开发的热点之一。我们发现3C蛋白除具有传统的蛋白酶功能以外还在该属病毒的基因组复制过程中发挥了关键调控作用。我们的工作不仅证明了3C蛋白的这一新功能是独立于其蛋白酶活性之外的又一可靶向功能，同时也鉴定出了相应的、独立于其酶活性中心之外的全新可靶向位点，可望用于指导后续的抗病毒药物研发工作（Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2020）。目前，我们正在针对这一新可靶位点开展小分子化合物的筛选与验证工作。