韩蕾  教授

职称职务：教授，博士/硕士研究生导师，国家级人才计划入选者

学科专业：生物化学与分子生物学

研究方向：跨膜转运蛋白转运调控机制以及药物开发研究

实验室位置：医学部医学病毒学研究所2楼

Email： hanleibio2005@gmail.com

学习经历：

2005.09--2009.06   北京化工大学 生命科学与技术学院 生物工程专业 本科生

2009.09--2012.06   中国农业科学院植物保护研究所 生物化学与分子生物学专业 硕士研究生

2012.09--2017.06   中国科学院生物物理研究所 生物化学与分子生物学专业 博士研究生

主要工作经历与任职：

2017.08--2023.10   斯坦福大学 分子细胞生理系 博士后

2023.11--至今      武汉大学泰康医学院（基础医学院）教授，泰康生命医学中心PI

目前主要科学研究领域和兴趣：

1. 细胞膜的出现将细胞及其环境分隔开来，这对于细胞的生存具有极其重要的意义。然而它也形成了细胞与外界交流的屏障。使得一些底物或者废弃物不能很好的进出细胞。因此在细胞膜出现的同时，细胞也进化出了相应的跨膜转运系统。最简单有效的就是通道蛋白，它们具有一定的孔径，允许各种小分子自由的进出，同时又能很好的截留重要的生物大分子。同时，细胞膜上还有另外一类蛋白，跨膜转运蛋白，它们采用与通道蛋白不同的机制，通过不同构象的转变实现底物的转运。其中单向转运蛋白沿着底物浓度梯度被动转运底物。而共转运蛋白能够借助其它物质的电化学梯度驱动底物的逆浓度梯度转运。我的研究兴趣就是这些跨膜转运蛋白的转运与调控机制。它们如何识别和选择底物，转运的多种底物如何偶联，底物结合与蛋白构象变化的关系，小分子如何调控转运活性以及转运蛋白如何感应膜电位并利用它驱动转运过程，这都是我们非常关心的基本科学问题。

2. 人类基因组编码近千个跨膜转运系统，它们介导物质的跨膜运输、能量转换和信号转导，维系细胞的重要生命活动，其表达、定位及功能的失常将会导致一系列的疾病。因而，它们是药物开发的重要靶点。糖转运蛋白以及神经递质转运蛋白的调谐剂被成功的用来治疗糖尿病和抑郁症，这极大地激发了科学家开发其它转运蛋白药物的热情，因此以转运蛋白作为药物靶点具有巨大的研究潜力。我的研究主要集中在与重大疾病相关的重要代谢物转运蛋白，包括糖、氨基酸和脂肪酸，它们不仅参与代谢，还与疾病发生息息相关，例如糖尿病、肥胖、癌症以及神经退行性疾病。我们将运用结构生物学、生物化学以及生物物理手段从分子水平研究蛋白质的转运及其调控机制，并结合高通量筛选策略鉴定能够特异地增强或者抑制转运活性的小分子，其中增强转运蛋白的转运活性是转运蛋白研究的一个非常有挑战性的方向，并对鉴定的先导化合物进行基于结构分析的设计和优化，以提高小分子特异性和有效性。通过筛选获得小分子挽救定位异常的转运蛋白也将是我们研究的一个重要方向。

荣誉及获奖：

Dean's Postdoctoral Fellowship, School of Medicine, Stanford University (2019)

国家级人才计划入选者

代表性论文

1. Xue Guo#, Jianxiu Zhang#, Lei Han#, Juliet Lee, Shoshana C Williams, Allison Forsberg, Yan Xu, Rachel Narehood Austin, Liang Feng. Structure and mechanism of the alkane-oxidizing enzyme AlkB. Nature Communications 14, 2180 (2023)

2. Lei Han#, Qianhui Qu#, Deniz Aydin#, Ouliana Panova, Michael J Robertson, Yan Xu, Ron O Dror, Georgios Skiniotis, Liang Feng. Structure and mechanism of the SGLT family of glucose transporters. Nature 601, 274-279 (2022)

Editorial, Comments & News:

Nature 601, 194-196 (2022) (News & views)

Nature reviews nephrology 18, 137 (2022)

China Science Daily 7916:1 (front page story)

3. Lei Han#, Yongping Zhu#, Min Liu#, Ye Zhou, Guangyuan Lu, Lan Lan, Xianping Wang, Yongfang Zhao, Xuejun C Zhang. Molecular mechanism of substrate recognition and transport by the AtSWEET13 sugar transporter. PNAS 114, 10089-10094 (2017)

4. Xuejun C Zhang, Min Liu, Lei Han. Energy coupling mechanisms of AcrB-like RND transporters. Biophysics reports 3, 73-84. (2017)

5. Ruimin Zhou, Tong Zhu, Lei Han, Mengjie Liu, Mengyuan Xu, Yanli Liu, Dandan Han, Dewen Qiu, Qingqiu Gong, Xinqi Liu. The asparagine-rich protein NRP interacts with the Verticillium effector PevD1 and regulates the subcellular localization of cryptochrome 2. Journal of experimental botany 68, 3427-3440 (2017)

6. Xuejun C Zhang, Lei Han. Uniporter substrate binding and transport: reformulating mechanistic questions. Biophysics reports 2, 45-54 (2016)

7. Xuejun C Zhang, Lei Han. How does a beta-barrel integral membrane protein insert into the membrane? Protein & cell 7, 471-477 (2016)

8. Xuejun C Zhang, Lei Han. How does the chemical potential of the substrate drive a uniporter? Protein science: a publication of the Protein Society 25, 933-937 (2016)

9. Xuejun C Zhang, Lei Han, Yan Zhao. Thermodynamics of ABC transporters. Protein & cell 7, 17-27 (2016)

10. Lei Han, Zheng Liu, Xinqi Liu, Dewen Qiu. Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the effector protein PevD1 from Verticillium dahliae. Acta crystallographica. Section F, Structural biology and crystallization communications 68, 802-805 (2012)

11. Jing Zhao, Lihua Guo, Hongmei Zeng, Xiufen Yang, Jingjing Yuan, Huaixing Shi, Yehui Xiong, Mingjia Chen, Lei Han, Dewen Qiu. Purification and characterization of a novel antimicrobial peptide from Brevibacillus laterosporus strain A60. Peptides 33, 206-211 (2012)