博士，副研究员，硕士生导师。2017年获得香港中文大学理学博士学位，之后在香港中文大学、斯坦福大学及南方科技大学等单位从事研究工作，2023年入选中国科学院率先行动引才计划。主要研究方向为利用冷冻电镜等手段研究重要蛋白质的结构和功能，并在此基础上进行新药开发。在Gordon Research Conferences等多项国际及国内学术会议上做报告并获得Travel Award。以主要通讯作者身份在Nature Communications等杂志发表多篇学术论文，主持国家自然科学基金2项。担任国家自然科学基金评审专家，军事医学杂志(Military Medical Research, MMR)青年编委，JoVE(Journal of Visualized Experiments)客座编辑，同时也是Nature Communications等杂志的同行评审专家。
蛋白质结构、功能及药物开发
1.Tao Ma#, Lei Wang#, Anping Chai#, Chao Liu, Wenqiang Cui, Shuguang Yuan, Liang Sun, Xiaokang Zhang, Zhenzhen Zhang, Jianping Lu, Yuanzhu Gao, Peiyi Wang, Zhifang Li, Yujie Liang, Horst Vogel*, Yu Tian Wang*, Daping Wang*, Kaige Yan*, Huawei Zhang*. Cryo-EM structures of ClC-2 chloride channel reveal the blocking mechanism of its specific inhibitor AK-42.Nature Communications, 2023, 14: 3424 (IF 17.69, JCR Q1)
2.Hang Zhang, Shiyu Wang, Zhenzhen Zhang, Mengzhuo Hou, Chunyu Du, Zhenye Zhao, Horst Vogel, Zhifang Li, Kaige Yan, Xiaokang Zhang, Jianping Lu, Yujie Liang, Shuguang Yuan*, Daping Wang*,Huawei Zhang*. Cryo-EM structure of human heptameric pannexin 2 channel.Nature Communications 2023, 14:1118 (IF 17.69, JCR Q1)
3.Kongfu Zhu, Chuang Yuan, Yongming Du, Kailei Sun, Xiaokang Zhang, Horst Vogel, Xudong Jia, Yuanzhu Gao, Qinfen Zhang, Daping Wang*,Huawei Zhang*. Applications and prospects of cryo-EM in drug discovery.Military Medical Research2023, 10:10(IF 34.91, JCR Q1)
4.Wei Kang#, Xiao Ma#, Huawei Zhang#, Juncai Ma, Chunxue Liu, Jiani Li, Hanhan Guo, Daping Wang, Rui Wang, Bo Li, Chuang Xue. Dynamic Metabolons Using Stimuli-Responsive Protein Cages. J Am Chem Soc. 2024, 146(10):6686-6696.(# co-first author). (IF 15.42, JCR Q1)
5.Kaiming Zhang#, Huawei Zhang#, Shanshan Li#, Grigore D Pintilie, Tung-Chung Mou, Yuanzhu Gao, Qinfen Zhang, Henry van den Bedem, Michael F Schmid, Shannon Wing Ngor Au, Wah Chiu. Cryo-EM structures ofHelicobacter pylorivacuolating cytotoxin A oligomeric assemblies at near-atomic resolution.Proc Natl Acad Sci U S A 2019,116 (14) 6800-6805. Doi: 10.1073/pnas.1821959116. (# co-first author). (IF 12.78, JCR Q1)
1.揭示氯离子通道ClC-2特异性抑制剂AK-42的工作机制 (PMID: 37296152)
氯离子通道ClC-2跨质膜转运氯离子并在细胞稳态中发挥关键作用。其功能障碍与脑白质营养不良和原发性醛固酮增多症等疾病有关。AK-42最近被报道为ClC-2的特异性抑制剂。然而，其工作机制尚不清楚。我们分别测定apo ClC-2及其与AK-42的复合物的冷冻电镜结构，结合结构分析、分子动力学和电生理记录确定与AK-42相互作用的关键残基。ClC-2中存在多个AK-42 相互作用残基，但在其他ClC中不存在，这为 AK-42的特异性提供了可能的解释。
2.揭示钙离子/ATP通道Panx2的工作机制 (PMID: 36869038)
泛连蛋白Pannexin在细胞通讯中其中重要作用，包括Panx1，Panx2及Panx3等。Panx2是一种大孔钙离子/ATP渗透通道，在炎症反应、能量产生和细胞凋亡等多种生理过程中具有关键作用。它的功能障碍与许多病理状况有关，包括缺血性脑损伤、神经胶质瘤和多形性胶质母细胞瘤。然而，Panx2的组装及调控机制仍不清楚。我们测定Panx2的高分辨率冷冻电子显微镜结构并在此基础上阐明其工作机制。Panx2结构组装成一个七聚体，在跨膜和细胞内区域形成一个特别宽的通道孔，与ATP渗透相容。比较不同状态下的Panx2和Panx1结构可以发现Panx2结构对应于开放通道状态。位于细胞外入口处的七个精氨酸残基组成的环形成通道的最窄部位，作为控制底物分子渗透的关键分子过滤器。这通过分子动力学模拟和ATP释放测定进一步验证。研究结果揭示了Panx2通道的组装方式，并为其通道门控的分子机制提供了新的见解。
3.阐明幽门螺杆菌空泡毒素氯离子通道VacA的多聚化组装基础及插膜机制 (PMID: 30894496)
空泡毒素VacA是幽门螺杆菌的重要毒力因子，可特异性转运氯离子，此前已经有许多工作尝试解析VacA的高分辨率结构并阐明其作用机理。然而，由于VacA在溶液中以多种寡聚体状态存在，样品制备较困难，为其结构解析工作带来障碍。过去近十多年，研究人员仅获得了VacA的低分辨率密度图（分辨率约为15埃），其全长形式的原子结构一直未得到解析。我们首次通过冷冻电镜技术测定了VacA的多个高分辨率结构（分辨率3.2埃），解决了近十年来的VacA结构分析工作困境。结果表明，VacA在溶液中形成多种寡聚体，包括单层（六聚体、七聚体）和双层（十二聚体、十三聚体、十四聚体）。VacA单体中p33和p55结构域由连续的右手β-螺旋组成，其N-端螺旋（由30-37位氨基酸形成）在VacA离子通道的形成中起关键作用，在非活性状态下由30位的酪氨酸通过疏水相互作用稳定在p33结构域侧面。结构分析表明47-75位氨基酸与相邻单体的335-354位氨基酸可形成多个氢键及盐桥，在单体-单体相互作用中起关键作用。同时，VacA的侧面存在多个疏水口袋，VacA六聚体单层之间可通过这些疏水口袋相互作用，进而以头对头的方式形成双层的十二聚体等寡聚状态，阐明了VacA形成多种寡聚体的结构基础。