北京大学化学与分子工程学院化学生物学系陈兴

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陈兴,北京大学教授。主要研究集中于化学和生物的交叉领域，研究方向为化学糖生物学和生物纳米技术。近五年以通讯联系作者发表学术论文20篇，包括Nature Nanotech. 1篇、J. Am. Chem. Soc. 4篇、Angew. Chem. Int. Ed. 4篇 。参与编写专注2部、申请中国专利2项 。2014年获得国家杰出青年科学基金的资助，并入选了中组部首批青年拔尖人才支持计划。所获奖项包括：美国化学会David Gin New Investigator Award (2016), CAPA Biomatik Distinguished Faculty Award（2015）、IGO Young Glycoscientist Award（2015）、药明康德生命化学奖（2015）、 中国化学会青年化学奖（2013）；美国DuPont Young Professor Award（2013）、SCOPUS青年科学之星金奖（2013）。目前担任ACS Central Science顾问编委。


陈 兴 博士
北京大学化学学院教授
生命科学联合中心研究员
合成与功能生物分子中心研究员
办公室：北京大学化学学院 A612
电话: 010-62752747
Email: xingchen@pku.edu.cn
课题组主页：www.chem.pku.edu.cn/xchengrp

教育背景和工作经历
2016 – 至今 北京大学化学与分子工程学院 教授
2011 – 至今 北京大学合成与功能生物分子中心 研究员
2011 – 至今 北大–清华生命科学联合中心 研究员
2010 – 2016 北京大学化学与分子工程学院 研究员
2007 – 2010 哈佛大学医学院 博士后
2007 加州大学伯克利分校 化学博士
2002 清华大学 化学学士
奖励
2016 教育部长江学者青年学者
2016 ACS David Y. Gin New Investigator Award
2015 科技部中青年科技创新领军人才
2015 IGO Young Glycoscientist Award
2015 CAPA Biomatik Distinguished Faculty Award
2014 药明康德生命化学研究奖
2014 中组部青年拔尖人才
2014 国家杰出青年科学基金
2014 北京市科技新星
2013 中国化学会青年化学奖
2013 DuPont Young Professor Award
2012 SCOPUS 青年科学之星金奖

研究兴趣
化学与生命科学的交叉融合为分析、理解和操控生物学过程开辟了一条全新的研究途径。我们课题组的研究兴趣集中于化学糖生物学和生物纳米技术。我们综合运用化学方法、生物手段和纳米技术，研究糖基化的生物学功能及其在相关人类疾病中的作用。主要研究内容包括：
1.活细胞及活体中聚糖的化学标记与成像
2.大脑糖基化的生理及病理功能研究
3.生物正交拉曼成像技术
4.细胞信号转导的时空调控

代表性论文
Qin, W.; Lv, P.; Fan, X.; Quan, B.; Zhu, Y.; Qin, K.; Chen, Y.; Wang, C.; Chen, X. “Quantitative Time-Resolved Chemoproteomics Reveals Stable O-GlcNAc Regulates Box C/D snoRNP Biogenesis” Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114, E6749-E6758 (2017).
Xie, R.; Dong, L.; Du, Y.; Zhu, Y.; Hua, R.; Zhang, C.; Chen, X. “In Vivo Metabolic Labeling of Sialoglycans in the Mouse Brain By Using A Liposome-Assisted Bioorthogonal Reporter Strategy” Proc. Natl. Acad. Sci. USA 113, 5173-5178 (2016).
Zhu, Y.; Wu, J.; Chen, X. “Metabolic Labeling and Imaging of N-Linked Glycans in Arabidopsis Thaliana”Angew. Chem. Int. Ed 55, 9301-9305 (2016).
.Lin, L.; Liu, L.; Zhao, B.; Xie, R.; Lin, W.; Li, H.; Shi, M.; Chen, Y.; Springer, T. A.; Chen, X. “Carbon Nanotube-Assisted Optical Activation of TGF-b Signaling by Near-Infrared Light” Nature Nanotech. 10, 465-471 (2015).
Xie, R.; Dong, L.; Huang, R.; Hong, S.; Lei, R.; Chen, X. “Targeted Imaging and Proteomic Analysis of Tumor-Associated Glycans in Living Animals” Angew. Chem. Int. Ed. 53, 14082-14086 (2014).
Hong, S.; Chen, T.; Zhu, Y.; Li, A.; Huang, Y.; Chen, X. “Live-Cell Stimulated Raman Scattering Imaging of Alkyne-Tagged Biomolecules” Angew. Chem. Int. Ed. 53, 5827-5831 (2014).
Lin, W.; Du, Y.; Zhu, Y.; Chen, X. “A Cis-Membrane FRET-Based Method for Protein-specific Imaging of Cell-Surface Glycans” J. Am. Chem. Soc. 136, 679-687 (2014).
Feng, L.; Hong, S.; Rong, J.; You, Q.; Dai, P.; Huang, R.; Tan, Y.; Hong, W.; Xie, C.; Zhao, J.; Chen, X. “Bifunctional Unnatural Sialic Acids for Dual Metabolic Labeling of Cell-Surface Sialylated Glycans” J. Am. Chem. Soc. 135, 9244-9247 (2013).
Lin, L.; Tian, X.; Hong, S.; Dai, P.; You, Q.; Wang, R.; Feng, L.; Xie, C.; Tian, Z.; Chen, X. “A Bioorthogonal Raman Reporter Strategy for SERS Detection of Glycans on Live Cells” Angew. Chem. Int. Ed. 52, 7266-7271 (2013).
Xie, R.; Hong, S.; Feng, L.; Rong, J.; Chen, X. “Cell-Selective Metabolic Glycan Labeling Based on Ligand-Targeted Liposomes”J. Am. Chem. Soc. 134, 9914-9917 (2012).

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陈兴课题组与王初课题组合作发现糖代谢标记中的副反应

非天然糖代谢标记技术在过去二十年得到了大力的发展和广泛的应用，是糖化学标记的有力工具之一。所谓非天然糖，即对天然单糖进行化学修饰，连接叠氮、炔基等生物正交基团。非天然糖能够被细胞摄取，通过天然糖代谢通路整合到糖链里。接着，通过生物正交反应对聚糖进行标记、成像或组学分析。在使用时，非天然糖的羟基通常被全乙酰化保护，以增加其通过细胞膜的能力。

最近，北京大学化学与分子工程学院陈兴与王初课题组在活细胞中进行糖代谢标记研究时，发现了一种一直以来被大家所忽略的副反应。本工作的起点来自于意外的发现，在利用叠氮非天然糖Ac4ManNAz对细胞进行唾液酸化标记时，作者们发现质谱数据中出现了胞质蛋白。而正常情况下，胞质蛋白是不具有唾液酸修饰的。为了解释这一现象，作者利用基于位点的化学蛋白质学技术手段鉴定到这些蛋白中的半胱氨酸残基被非天然糖所修饰，并且产生了带有不同乙酰基数目的修饰情况。为了进一步排除这些修饰是通过代谢途径产生的可能性，作者们将全乙酰化的非天然糖直接与细胞裂解液或纯蛋白孵育，也都能发现蛋白质上的半胱氨酸可以被修饰，这个实验结果证明半胱氨酸上糖基化是一种无酶催化反应的产物。随后，作者们又尝试了多种的全乙酰化非天然糖分子，发现它们均能对半胱氨酸进行无酶催化的糖基化修饰。

O-GlcNAc修饰是一种发生在胞内蛋白丝氨酸和苏氨酸上的糖基化修饰，此前利用非天然糖代谢标记策略已经鉴定到上千个被定义为O-GlcNAc修饰的蛋白。但是，关于这些蛋白的鉴定一直缺乏具体的修饰位点信息，因此这些O-GlcNAc修饰蛋白中的一些蛋白极有可能是由于在半胱氨酸上的糖基化所导致的。为了克服这一潜在的“污染”问题，作者发现使用没有乙酰基保护的非天然糖GalNAz可以有效地避免在半胱氨酸上糖基化的副反应，这一改进同时可以实现O-GlcNAc修饰蛋白和位点的大规模鉴定。

这一副反应的发现对糖代谢标记具有重要的意义。首先，对于许多基于糖代谢标记的蛋白质组学数据需要进行进一步的分析和确认。其次，需要进一步开发没有副反应且具有高标记效率的非天然糖探针。最后，这一反应可能为研究S-糖基化提供新的思路。

这一结果近日发表于德国应化杂志（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 1817-1820），获得Very Important Paper和封底图片的推荐。北京大学化学与分子工程学院陈兴教授和王初特聘研究员本文共同通讯作者，本文共同第一作者为他们共同指导的生命联合中心四年级研究生秦为以及陈兴课题组化学学院三年级研究生覃珂。王初课题组本科生彭零航，陈兴课题组研究生范欣琦等多位同学也为本课题的完成做出了贡献。

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国家重点研发计划“蛋白质糖基化的化学标记与功能调控” 项目启动会顺利召开

2018年9月17日，国家重点研发计划“蛋白质糖基化的化学标记与功能调控”项目启动会在北京大学化学与分子工程学院A205顺利召开。项目责任专家中国科学院武汉物理与数学研究所刘买利研究员，项目专家组成员中国科学院大连化学物理研究所张玉奎院士、复旦大学杨芃原教授、清华大学刘磊教授、北京大学陈鹏教授、清华大学王一国研究员、浙江大学王立铭教授，项目依托单位北京大学科研部副部长韦宇、重大项目办公室副主任王纬超、北京大学化学与分子工程学院党委书记马玉国教授，以及项目负责人陈兴教授、研究骨干等20余人出席了本次会议。

项目启动会由陈兴教授主持，韦宇副部长首先代表北京大学致开幕词。随后，马玉国教授代表化学学院欢迎与会人员的到来，并表态学院将全力支持项目的实施。责任专家刘买利研究员介绍了专项情况，同时预祝本项目成功。项目负责人陈兴教授就项目总体情况向专家组作了汇报。接着陈兴教授、中国科学院上海有机化学研究所俞飚研究员、北京大学肖瑞平教授分别作为课题一、课题二、课题三负责人汇报了各课题的任务目标、研究内容、实施方案以及预期成果等情况。经过审议讨论，专家组对本项目给予了充分肯定，同时针对实施方案提出了许多建设性的意见和建议，这对本项目今后的开展具有积极的推动作用。

本项目将蛋白质糖基化作为研究重点，以开发研究蛋白质翻译后修饰的化学生物学新技术为核心，带动重要生理和病理过程中的蛋白质机器功能研究。其下共设置三个子课题:课题一、蛋白质糖基化的生物正交标记；课题二、针对蛋白质糖基化的特异化学探针；课题三、代谢疾病及其心血管并发症中蛋白质糖基化的功能研究。本项目的顺利实施将为我国在蛋白质翻译后修饰的化学标记和功能调控技术领域提供核心国际竞争力。

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　    2019年1月17日上午，北京大学化学与分子工程学院新一届行政班子宣布会暨年度总结大会在化学楼A204百廿纪念报告厅召开。北京大学副校长、总务长王仰麟，北京大学党委组织部部长柴真出席会议。会议由化学学院党委书记马玉国主持。
　　柴真宣布了北京大学关于化学与分子工程学院行政班子任职的决定，任命陈兴为北京大学化学与分子工程学院院长，吕明泉、甘良兵、王颖霞、陈继涛、彭海琳为北京大学化学与分子工程学院副院长。原班子成员自然免职。并通报了新班子产生的过程。她对化学学院上一届行政班子的工作给予充分肯定，认为上一届班子公正务实、开拓创新，为学院的改革发展作出了重要贡献。

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我院陈兴教授荣获2022年 Horace S. Isbell Award。该奖项由美国化学会Division of Carbohydrate Chemistry设立，旨在表彰在糖化学研究领域做出卓越和持续高质量贡献的45岁以下科学家。相关信息参见美国化学会https://acscarb.org/2022-horace- ... rofessor-xing-chen/