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冯欣欣

发布于:2018-01-24 星期三 23:19:30 点击数:782

主要研究方向:微生物学、化学生物学、药物化学,课题组主页  https://xfenggroup.wordpress.com/ 

Email: xinxin_feng@hnu.edu.cn


基本信息

冯欣欣博士于2009年在南京大学获取化学学士学位,后赴美国伊利诺伊大学(香槟校区)化学系,师从国际著名固态核磁学家、生物化学家Eric Oldfield教授,于2014年获得化学博士学位。博士期间因优异科研成绩获得American Heart Association Predoctoral Fellowship,美国化学学会旅行奖学金等奖项。在美国伊利诺伊大学(香槟校区)化学系以博士后身份工作以及兼职GlucoSentient Inc. 研发科学家三年后,于2017年8月归国加入湖南大学化学生物学与纳米医学研究所、化学生物传感与计量国家重点实验室,任湖南大学化学系副教授。近年来,冯欣欣博士主要致力于研究聚异戊二烯基转移酶(polyprenyl transferases)的结构和功能,以及开发新型低耐药性抗生素。

在研究聚异戊二烯基转移酶的结构和功能这一领域,冯欣欣博士共计研究了来自结核分枝杆菌、金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大豆慢生根瘤菌、加纳链霉菌、长春花等的13个功能各异的转移酶以及合成酶,并提出了针对这一酶家族的“多靶向”抑制剂的概念。在开发新型抗生素这一领域,冯欣欣博士进一步将“多靶向”抑制剂的理念扩展到包括细胞膜、生物能量转移等领域,并提出了靶向质子动力(PMF)的解偶联剂(uncoupler)代表了极具开发潜力的新型抗生素。这类抗生素直接作用于细胞膜,产生强烈的药物 - 膜相互作用,因此有望减低抗药性发生的频率。

2012年至今,冯欣欣博士共计发表论文近20篇,其中(共同)第一作者论文8篇(Proc Natl Acad Sci USA,J Am Chem Soc,J Med Chem,Chem Biol,Sci Rep等),总引用次数为180余次。这些工作成果对聚异戊二烯基转移酶的机理研究及其抑制剂的理性设计提供了重要的结构依据,并且对以“多靶向”为基础的新型抵抗药性抗生素的发展奠定了理论和实践基础。多篇论文曾被Nature Microbiology, Lancet Infectious Diseases, Nature Reviews Microbiology, Nature Chemical Biology, JACS等国际一流杂志引用。其中关于解偶联剂(uncoupler)的工作被14个国际新闻网站报道,其中包括Technology.org,Medical News Today, ScienceDaily等。该报告在Altmetric上被评选为“高关注度”文章,其受关注度比98%同期发表的所有期刊文章要高,并且比87%同期发表在PNAS上的文章高。

加入湖南大学后,冯欣欣博士课题组的主要研究方向为抗生素抗药性机理的研究,以及低耐药性、高专一性抗生素的开发。课题组热忱欢迎对科研工作有热情的本科、硕士毕业生报考加入本课题组,共同学习、钻研。也热烈欢迎有兴趣的本科生来课题组参观、做实验。实验室将尽其所能为所有课题组内的研究人员提供优良的科研条件与融洽的工作氛围,有意者请发E-mail咨询 xinxin_feng@hnu.edu.cn。


教育背景

2005.9-2009.6      南京大学化学系,本科

2009.8-2010.12    美国伊利诺伊大学(香槟校区)化学系 (导师:Prof. Roman Boulatov)

2011.1-2014.5      美国伊利诺伊大学(香槟校区)化学系 (导师:Prof. Eric Oldfield)

工作履历

2014.5-2016.8      美国伊利诺伊大学(香槟校区)化学系,博士后 (导师:Prof. Eric Oldfield)

2014.5-2017.8      GlucoSentient, Inc.,研发科学家

2017.8-今             湖南大学化学生物学与纳米医学研究所,化学生物传感与计量学国家重点实验室 ,湖南大学化学化工学院,副教授

研究领域

本课题组的主要研究方向为低耐药性、高专一性抗生素(resistance-resistant,  narrow spectrum antibiotics)的开发,以及抗生素抗药性机理的研究。 

细菌、寄生虫、病毒和真菌等致病微生物的抗生素耐药性是如今全球范围内的重大问题,它对全球公共卫生构成越来越严重的威胁,因此需要全社会采取行动,减少耐药性微生物的产生以及其快速蔓延。微生物的抗生素耐药性是在药物选择压力下随着基因变化而逐渐发生的一种自然现象。微生物的产生耐药性的几种可能机理包括对药物结构或者靶标的改造,改变自身代谢途径,以及降低药物的细胞内浓度。本课题组致力于开发在作用机理层面减低微生物耐药性的产生几率的新型抗生素。我们的设计思路是利用高通量筛选和合理设计的方法,寻找/合成(1)高效作用于胞内病原体的抗生素,(2)抑制病原体致病因子,与人体免疫系统协作的抗生素,从根本上绕行微生物产生耐药性的机理。除此以外,多靶向抗生素以及物理作用于细胞壁/膜结构的抗生素也是本课题组的研究兴趣。 

抗微生物药物的误用和滥用除了会延误病患治疗进度,以及加快耐药性形成的速度,还会很大程度上伤害人类微生物群系(Human microbiome, or normal flora)。人类微生物群系与人类(宿主)在长期的进化过程中形成共生或者互利共生的关系。最简单的一个例子是人类消化道的微生物群落对人类消化系统功能的正常运作具有至关重要的作用。近年来关于人类微生物群系的深入研究更加指出,健全的微生物群落与中央神经系统的发育、哮喘、过敏症、免疫功能等有重要的联系。因此,针对特定病原体的、高专一性的窄谱抗生素具有重要的临床意义,然而,目前临床上使用的大部分抗生素均为广谱或半广谱类型。本课题组致力建立一个高效的高通量筛选平台,开发针对特定病原体的高选择性窄谱抗生素。


Selected Publications (Equal contribution for underlined authors): 

[17]    Bai, Y.; Feng, X.; Xing, H.; Kim, B. K.; Baig, N.; Zhou, T.; Gewirth, A.; Lu, Y.; Oldfield, E.; Zimmerman, S. C.; A Highly Efficient Single-chain Metal-organic Nanoparticle Catalyst for Alkyne-azide “Click” Reactions in Water and in Cells. J. Am. Chem. Soc. 2016138, 11077. [Link]

 [16]  Li, J.; Feng, X.; Zhu, W.; Oskolkov, N.; Zhou, T.; Kim, B. K.; Baig, N.; McMahon, M. T.; Oldfield, E.; Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) Agents: Quantum Chemistry and MRI. Chem. Eur. J. 201622, 264-271. [Link]

[15]  Zhang, L.; Chen, C.-C.; Ko, T.-P.; Huang, J.-W.; Zheng, Y.; Liu, W.; Wang, I.; Malwal, S. R.; Feng, X.; Wang, K.; Huang, C.-H.; Hsu, S.-T. D.; Wang, A. H. J.; Oldfield, E.; Guo, R.-T.; Moenomycin Biosynthesis: Structure and Mechanism of Action of the Prenyltransferase MoeN5. Angew. Chem. Int. Ed. 201655, 4716-4720. [Link]

[14]  Liu, M.; Chen, C.-C.; Chen, L.; Xiao, X.; Zheng, Y.; Huang, J.-W.; Liu, W.; Ko, T.-P.; Cheng, Y.-S.; Feng, X.; Oldfield, E.; Guo, R.-T.; Ma, Y.; Structure and Function of a “Head-to-Middle” Prenyltransferase: Lavandulyl Diphosphate Synthase. Angew. Chem. Int. Ed. 201655, 4721-4724. [Link]

[13]  Feng, X.; Zhu, W.; Schurig-Briccio, L. A.; Lindert, S.; Shoen, C.; Hitchings, R.; Li, J.; Wang, Y.; Baig, N.; Zhou, T.; Kim, B. K.; Crick, D. C.; Cynamon, M.; McCammon, J. A.; Gennis, R. B.; Oldfield, E.; Antiinfectives Targeting Enzymes and the Proton Motive Force. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015112, E7073-E7082. [Link]

[12]    Hu, Y.; Liu, W.; Malwal, S. R.; Zheng, Y.; Feng, X.; Ko, T.-P.; Chen, C.-C.; Xu, Z.; Liu, M.; Han, X.; Gao, J.; Oldfield, E.; Guo, R.-T.; Structures of Iridoid Synthase from Cantharanthus roseus with Bound NAD+, NADPH, or NAD+/10-Oxogeranial: Reaction Mechanisms. Angew. Chem. Int. Ed. 201554, 15478-15482. [Link]

[11]  Bai, Y.; Xing, H.; Wu, P.; Feng, X.; Hwang, K.; Lee, J. M.; Phang, X. Y.; Lu, Y.; Zimmerman, S. C.; Chemical Control over Cellular Uptake of Organic Nanoparticles by Fine Tuning Surface Functional Groups. ACS Nano 20159, 10227-10236. [Link]

[10] Kim, M. O.; Feng, X.; Feixas, F.; Zhu, W.; Lindert, S.; Bogue, S.; Sinko, W.; de Oliveira, C.; Rao, G.; Oldfield, E.; McCammon, J. A.; A Molecular Dynamics Investigation of Mycobacterium tuberculosis Prenyl Synthases: Conformational Flexibility and Implications for Computer-aided Drug Discovery. Chem. Biol. Drug Des. 201585, 756-769. [Link]

[9] Han, X.; Chen, C.-C.; Kuo, C.-J.; Huang, C.-H.; Zheng, Y.; Ko, T.-P.; Zhu, Z.; Feng, X.; Wang, K.; Oldfield, E.; Wang, A. H. J.; Liang, P.-H.; Guo, R.-T.; Ma, Y.; Crystal Structures of Ligand-bound Octaprenyl Pyrophosphate Synthase from Escherichia coli Reveal the Catalytic and Chain-length Determining Mechanisms. Proteins 201583, 37-45. [Link]

[8] Oldfield, E.; Feng, X.; Resistance-resistant Antibiotics. Trends Pharmacol. Sci. 201435, 664-674 (journal cover). [Link]

[7] Feng, X.; Hu, Y.; Zheng, Y.; Zhu, W.; Li, K.; Huang, C.-H.; Ko, T.-P.; Ren, F.; Chan, H.-C.; Nega, M.; Bogue, S.; López, D.; Kolter, R.; Götz, F.; Guo, R.-T.; Oldfield, E.; Structural and Functional Analysis of Bacillus subtilis YisP Reveals a Role of Its Product in Biofilm Production. Chem. Biol. 201421, 1557-1563. [Link]

[6] Liu, W.; Feng, X.; Zheng, Y.; Huang, C.-H.; Nakano, C.; Hoshino, T.; Bogue, S.; Ko, T.-P.; Chen, C.-C.; Cui, Y.; Li, J.; Wang, I.; Hsu, S.-T. D.; Oldfield, E.; Guo, R.-T.; Structure, Function and Inhibition of ent-kaurene Synthase from Bradyrhizobium japonicumSci. Rep. 20144, 6214. [Link]

[5] Li, K.; Schurig-Briccio, L. A.; Feng, X.; Upadhyay, A.; Pujari, V.; Lechartier, B.; Fontes, F. L.; Yang, H.; Rao, G.; Zhu, W.; Gulati, A.; No, J. H.; Cintra, G.; Bogue, S.; Liu, Y.-L.; Molohon, K.; Orlean, P.; Mitchell, D. A.; Freitas-Junior, L.; Ren, F.; Sun, H.; Jiang, T.; Li, Y.; Guo, R.-T.; Cole, S. T.; Gennis, R. B.; Crick, D. C.; Oldfield, E.; Multitarget Drug Discovery for Tuberculosis and Other Infectious Diseases. J. Med. Chem. 201457, 3126-3139. [Link]

[4] Chan, H.-C.; Feng, X.; Ko, T.-P.; Huang, C.-H.; Hu, Y.; Zheng, Y.; Bogue, S.; Nakano, C.; Hoshino, T.; Zhang, L.; Lv, P.; Liu, W.; Crick, D. C.; Liang, P.-H.; Wang, A. H. J.; Oldfield, E.; Guo, R.-T.; Structure and Inhibition of Tuberculosinol Synthase and Decaprenyl Diphosphate Synthase from Mycobacterium tuberculosisJ. Am. Chem. Soc. 2014136, 2892-2896. [Link]

[3] Ren, F.; Feng, X.; Ko, T.-P.; Huang, C.-H.; Hu, Y.; Chan, H.-C.; Liu, Y.-L.; Wang, K.; Chen, C.-C.; Pang, X.; He, M.; Li, Y.; Oldfield, E.; Guo, R.-T.; Insights into TIM-Barrel Prenyl Transferase Mechanisms: Crystal Structures of PcrB from Bacillus subtilis and Staphylococcus aureusChemBioChem 201314, 195-199 (journal cover). [Link]

[2] No, J. H.; de Macedo Dossin, F.; Zhang, Y.; Liu, Y.-L.; Zhu, W.; Feng, X.; Yoo, J. A.; Lee, E.; Wang, K.; Hui, R.; Freitas-Junior, L. H.; Oldfield, E.; Lipophilic Analogs of Zoledronate and Risedronate Inhibit Plasmodium Geranylgeranyl Diphosphate Synthase (GGPPS) and Exhibit Potent Antimalarial Activity. Proc. Natl. Acad. Sci. 2012109, 4058-4063. [Link]

[1] Ren, F.; Ko, T.-P.; Feng, X.; Huang, C.-H.; Chan, H.-C.; Hu, Y.; Wang, K.; Ma, Y.; Liang, P.-H.; Wang, A. H. J.; Oldfield, E.; Guo, R.-T.; Insights into the Mechanism of the Antibiotic-synthesizing Enzyme Moeo5 from Crystal Structures of Different Complexes. Angew. Chem. Int. Ed. 201251, 4157-4160 (journal cover). [Link]