楊青課題組

Yang Qing Lab

　　課題組長(zhǎng)

　　楊青，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/深圳農(nóng)業(yè)基因組所研究員，國(guó)家杰出青年基金獲得者，長(zhǎng)期從事農(nóng)藥分子靶標(biāo)學(xué)研究。針對(duì)人畜不含幾丁質(zhì)這一特點(diǎn)，開發(fā)出了一系列人畜安全、成藥性高的新農(nóng)藥分子靶標(biāo)，為解決農(nóng)藥的毒性、抗性和高效性問(wèn)題做出了原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。以最后通訊或者唯一通訊作者在Nature、Cell、Nature Microbiology、Nature Communications等期刊發(fā)表論文100余篇，相關(guān)成果入選2022年中國(guó)農(nóng)科院十大科學(xué)進(jìn)展，2023年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)十大進(jìn)展。

郵箱：[email protected]

　　

　　工作經(jīng)歷

　　2019.12-至今         中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院（深圳）農(nóng)業(yè)基因組研究所      研究員         

　　2019.5-2019.12     中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所                       研究員                                 

　　2006.5-2007.12     加州大學(xué)伯克利分校                                        訪問(wèn)學(xué)者

　　2005.7-2006.4       哈佛大學(xué)                                                         博士后        

　　2007.1-2019.5       大連理工大學(xué)                                                  教授

　　2003.6-2007.1       大連理工大學(xué)                                                  副教授

　　1995.7-2003.7       大連理工大學(xué)                                                  講師 

　　                                                                                                                          

　　教育經(jīng)歷

　　大連理工大學(xué)                   博士         1998.3-2002.3

　　大連理工大學(xué)                   碩士         1992.9-1995.7

　　華東理工大學(xué)                   學(xué)士         1988.9-1992.7

　　

　　團(tuán)隊(duì)研究方向

　　本課題組研究方向包括：I.昆蟲表皮及外骨骼形成的分子機(jī)制；II.農(nóng)業(yè)有害生物關(guān)鍵蛋白的結(jié)構(gòu)生物學(xué)及抑制劑設(shè)計(jì)；III.病蟲害的分子調(diào)控

　　2020年課題組承擔(dān)課題包括：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目2項(xiàng)，博士后科學(xué)基金2項(xiàng)。發(fā)表論文10篇，其中影響因子大于10文章2篇。出站博士后2名。

　　

　　研究進(jìn)展

　　課題組利用高速原子力顯微鏡研究了昆蟲GH18家族幾丁質(zhì)酶混合物在結(jié)晶幾丁質(zhì)表面水解過(guò)程中影響其進(jìn)程性的關(guān)鍵因素。

　　在單分子水平上，我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)切性幾丁質(zhì)酶OfChtI和OfChtII有助于提升外切酶OfChi-h在結(jié)晶幾丁質(zhì)水解中的進(jìn)程性能力，顯著增加每個(gè)幾丁質(zhì)酶新結(jié)合到幾丁質(zhì)表面積單位上的OfChi-h的數(shù)量，增加OfChi-h分子在幾丁質(zhì)表面上進(jìn)程性運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)有內(nèi)切性幾丁質(zhì)酶存在時(shí)，OfChi-h分子聚集在幾丁質(zhì)纖絲的末端并形成簇，迅速消融幾丁質(zhì)纖維絲。OfChi-h對(duì)底物的結(jié)合與絡(luò)合影響了其進(jìn)程性水解。根據(jù)OfChi-h分子在幾丁質(zhì)原纖維上的排列行為，我們推斷出進(jìn)行性啟動(dòng)的時(shí)間為0.22±0.07 s。這項(xiàng)工作提高了我們?cè)诮Y(jié)晶幾丁質(zhì)水解的固液界面催化過(guò)程中對(duì)內(nèi)切幾丁質(zhì)酶協(xié)同作用的認(rèn)識(shí)，突出了內(nèi)切幾丁質(zhì)酶在促進(jìn)進(jìn)行性水解中的作用。該項(xiàng)工作發(fā)表于ACS Catalysis.

 

　　PI

　　Qing Yang, a principal investigator at the Institute of Agricultural Genomics Institute at Shenzhen, Chinese Academy of Agricultural Sciences. She has made pioneer contributions to the development of novel pesticide molecular targets that are highly effective and safe for both humans and animals. Her major research interests include: 1) discovering new pesticide targets, specifically key proteins involved in chitin-associated bioprocesses such as chitin biosynthesis, degradation, and assembly in insect pests and phytopathogens of agricultural significance, and 2) developing small molecules to target these proteins. The ultimate goal of her work is to control insect pests, nematodes, and phytopathogens of agricultural importance in a human-safe, eco-friendly, and efficient manner.

 

　　Working Experience

　　2019.12–Present       Agricultural Genomics Institute at Shenzhen-CAAS                                              Professor                                                                             

　　2019.5–2019.12        The Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences       Professor      

　　2006.5–2007.12        University of California, Berkeley                                                                           Visiting scholar                                                         

　　2005.7-2006.4           Harvard University                                                                                                   Postdoctoral research fellow     

　　2007.1-2019.5           Dalian University of Technology                                                                             Professor     

　　2003.6-2007.1           Dalian University of Technology                                                                             Associate Professor        

　　1995.7-2003.7          Dalian University of Technology         　                                                                Lecturer    

　　

　　Education

　　1998.3-2002.3      Dalian University of Technology                                 Ph.D            

　　1992.9-1995.7      Dalian University of Technology                                  Master         

　　1988.9-1992.7      East China University of Science and Technology       Bachelor      

 

　　Research Interest

　　Our research fields include: I. Molecular mechanism of insect epidermis and exoskeleton formation; II. Structural biology study and inhibitor design of key proteins of agricultural pests development; III. Molecular regulation of agricultural pests and plant diseases.

　　The research projects undertaken by our group in 2020 include: 1 NSFC key project, 2 NSFC Youth Foundations, and 2 Postdoctoral Science Foundations. We published 10 papers in 2020, including 2 papers with impact factors greater than 10. Two postdocs finished their research work.

 

　　Major Achievements

　　We employed HS-AFM to investigate the factors that affect processivity using an insect GH18 chitinase cocktail during the interfacial enzymatic hydrolysis of crystalline chitin.

　　At the single molecule level, we have revealed endochitinases (OfChtI and OfChtII) as a significant factor to elevate the processivity of OfChi-h in crystalline chitin hydrolysis, to dramatically increase the number of OfChi-h newly bound onto a chitin surface area unit per chitinase concentration, and to increase the duration time of processive running OfChi-h molecules on the chitin surface. In the presence of endochitinases, OfChi-h molecules were observed to crowd at the ends of chitin fibrils and form clusters that quickly ablate chitin fibrils. The processive initiation including initial OfChi-h-substrate binding and complexation is a factor that affects processive hydrolysis. The time for processive initiation was deduced to be 0.22 ± 0.07 s according to an aligning behavior of OfChi-h molecules on chitin fibrils. This work improves our knowledge of exo?endo chitinase synergism during the solid?liquid interfacial catalysis of crystalline chitin hydrolysis, highlighting the role of endochitinases in boosting processive hydrolysis. This work was published in ACS Catalysis.

 

Selected Publication

Edited Monographs

1. Yang Q*, Fukamizo T*. Targeting Chitin-containing Organisms. Advances in Experimental Medicine and Biology. Springer Nature. 2019

　　

Research Papers

1. Wei Chen, Peng Cao, Yuansheng Liu, Ailing Yu, Dong Wang, Lei Chen, Rajamanikandan Sundarraj, Zhiguang Yuchi, Yong Gong*, Hans Merzendorfer, Qing Yang*. 2022. Structural basis for directional chitin biosynthesis. Nature, 610(7931): 402 - 408.

2. Jinli Chen, Yanwei Duan, Yuanyuan Zhou, Qing Yang*. 2024. Squeeze pumping of lipids and insecticides by ABCH transporter. Cell.. doi: 10.1016/j.cell.2024.11.033. (Epub ahead of print, PMID: 39721587)

3. Nan Wu, Qiaoxia Lin, Fei Shao, Lei Chen, Haoyue Zhang, Kaiwen Chen, Jinrong Wu, Guirong Wang, Huanan Wang*, Qing Yang*. 2024. Insect cuticle - inspired design of sustainably sourced composite bioplastics with enhanced strength, toughness and stretch - strengthening behavior. Carbohydrate Polymers, 333: 121970.

4. Lei Chen, Fei Shao, Kaiwen Chen, Nan Wu, Bingbing Sun, Dan Ge, Guirong Wang, Huanan Wang*, Qing Yang*. 2024. Organized assembly of chitosan into mechanically strong bio - composite by introducing a recombinant insect structural protein OfCPH-1. Carbohydrate Polymers, 334: 122044.

5. Mingbo Qu, Takahiro Watanabe - Nakayama, Shaopeng Sun, Kenichi Umeda, Xiaoxi Guo, Yuansheng Liu, Toshio Ando*, Qing Yang*. 2020. High - speed atomic force microscopy reveals factors affecting the processivity of chitinases during interfacial enzymatic hydrolysis of crystalline chitin. ACS Catalysis, 10(22): 13606 - 13615.

6. Wei Chen, Xi Jiang, Qing Yang*. 2020. Glycoside hydrolase family 18 chitinases: The known and the unknown. Biotechnology Advances, 43: 107553.

7. Wei Chen, Di Wang, Shaoyong Ke, Yangrong Cao, Wensheng Xiang, Xiaoli Guo*, Qing Yang*. 2024. A soybean cyst nematode suppresses microbial plant symbionts using a lipochitooligosaccharide - hydrolysing enzyme. Nature Microbiology, 9(8): 1993 - 2005.

8. Lin Liu, Yeqiang Xia, Yingchen Li, Yong Zhou, Xiaofeng Su, Xiaojing Yan, Yan Wang, Wende Liu, Hongmei Cheng*, Yuanchao Wang*, Qing Yang*. 2023. Inhibition of chitin deacetylases to attenuate plant fungal diseases. Nature Communications, 14(1): 3857. 

9. Mingbo Qu, Lin Kong, Pengfei Li, Aijing Zhang, Toshio Ando, Qing Yang*. 2025. High-speed atomic force microscopy reveals opposite traffic of processive chitinases impairs α-chitin biodegradation. Carbohydrate Polymers, 352, 123176.

10. Tian Liu, Yanwei Duan, Qing Yang*. 2018. Revisiting glycoside hydrolase family 20 β-N-acetyl-d-hexosaminidases: Crystal structures, physiological substrates and specific inhibitors. Biotechnology Advances, 36(4): 1127-1138.

　　Selected Patents

　　1. 楊青；趙小明，飛蝗粘蛋白Mucin17、其編碼基因與應(yīng)用，2019.2.25，中國(guó)，201910136232.2

　　2. 楊青；劉田；韓鴻宇；王迪，AnChi基因、AnChi幾丁質(zhì)酶及其在降解幾丁質(zhì)方面的應(yīng)用，2018.01.18，中國(guó)，201810048548.1

　　3. 楊青；姜熙；劉田；楊君；屈明博，一種幾丁質(zhì)酶抑制劑及其應(yīng)用，2018.05.9, 201810439288.0

　　4. 楊青；屈明博；劉田；楊君；陳磊；劉元盛，一種利用昆蟲幾丁質(zhì)酶降解固體幾丁質(zhì)生產(chǎn)N-乙酰氨基葡萄糖的方法，2018.1.17，中國(guó)，201810044270.0

　　5. 楊青；劉田；王迪；韓鴻宇；李安節(jié)，一種細(xì)菌來(lái)源幾丁質(zhì)酶及其在制備GlcNAc中的應(yīng)用，2018.01.24，中國(guó)，201810069069.8　

　　6.楊青; 劉田; 褚方萌; 韓鴻宇，組合酶法降解脫脂南極磷蝦粉回收多肽中間產(chǎn)物及制備N-乙酰葡萄糖胺的方法，2018.4.24, CN201810373432.5

　　7. 楊青；劉田；姜熙；楊君；屈明博, 春雷霉素及其衍生物為幾丁質(zhì)酶抑制劑的應(yīng)用, 2017.04.24,中國(guó)，201710271627.4

　　8. 楊青；鄧曉瑞；屈明博；楊君；劉田，昆蟲I型幾丁質(zhì)結(jié)合蛋白AA10基因及其在害蟲防治中的應(yīng)用，2017.11.30，中國(guó)，201711237537.X

　　9. 楊青；劉田；段燕偉；唐靜儀；屈明博；楊君，小檗堿及其衍生物作為己糖胺酶抑制劑的應(yīng)用，2017.03.31，中國(guó)，201710216474.3　

　　10. 楊青；劉田；王迪；陳磊；卜云飛，高效幾丁質(zhì)酶突變體的制備方法及應(yīng)用，2016.10.19,中國(guó)，201610910629.9

　　11. 楊青；屈明博；鄧曉瑞；陳威，一種昆蟲來(lái)源的多結(jié)構(gòu)域內(nèi)切幾丁質(zhì)酶；其相關(guān)的生物材料及其應(yīng)用，2016.09.06，中國(guó)，201610803226.4

　　12. 楊青；劉田；陳磊；段燕偉；路新華，一種抑制劑及其在抑制幾丁質(zhì)酶和己糖胺酶活性中的應(yīng)用，2016.12.16，中國(guó)，2016111705166

　　13. 楊君；白敬；劉培瑜；劉田；姜秀萍；楊青，一種高活性細(xì)菌硝基還原酶基因及其應(yīng)用，2014.07.15，中國(guó)，201410337143.1

　　14. 楊君；夏悅昕；白敬；屈明博；劉田；姜秀萍；楊青，一種鱗翅目昆蟲二氫葉酸還原酶的基因、其干擾基因及其應(yīng)用，2014.04.25，中國(guó)，01410172992.6

　　15. 楊君; 白敬; 劉培瑜; 姜熙; 楊青，一種區(qū)位選擇性細(xì)菌硝基還原酶基因及其應(yīng)用，2014.10.15,中國(guó)，CN201410336949.9

　　16. 楊君; 白敬; 劉培瑜; 姜熙; 楊青，一種區(qū)位選擇性細(xì)菌硝基還原酶基因、其重組酶及其應(yīng)用，2014.10.15, 中國(guó)， CN201410337184.0

　　17. 楊青；杜昱光；劉田；趙勇；陳磊，一種作為幾丁質(zhì)酶抑制劑的3-7聚葡萄糖胺單體，2014.01.10,中國(guó)，201410013553.0

　　18. 楊青; 杜昱光; 劉田; 趙勇; 趙小明; 楊君; 姜秀萍，殼寡糖作為昆蟲幾丁質(zhì)酶抑制劑及殺蟲劑的應(yīng)用，2013.1.10, 中國(guó)， 201310010126.2

　　19. 楊青; 錢旭紅; 劉田; 郭朋，一種萘酰亞胺衍生物作為酶抑制劑、殺蟲劑，2014.4.16,中國(guó)，201310539176.X

　　20. 郭朋；劉田；陳琦；徐林；楊青；錢旭紅，萘酰亞胺衍生物及其用途，2012.11.01, 中國(guó)，201210430633.7

　　21. 楊青; 姜秀萍; 賈秋磊; 楊君; 劉田，綠盲蝽多聚半乳糖醛酸酶的基因及其應(yīng)用，2012.7.18, 中國(guó)，201110407055

　　22. 楊青；周罡；楊君；姜秀萍；劉田，亞洲玉米螟β-N-氨基乙酰葡萄糖基水解酶OfOGA基因及其應(yīng)用，2011.12.23，中國(guó)，201110440659.5

　　23. 楊青; 謝波; 楊君; 陶黎明; 錢旭紅，一種高效還原芳香酮的鏈霉菌及其在生物催化中的應(yīng)用，2009.6.24, 中國(guó)，200810013512.6

　　24. 楊青; 屈明博; 劉田; 楊君，利用幾丁質(zhì)生產(chǎn)能源物質(zhì)的方法，2007, 中國(guó)，2007101130799

　　

　　楊青課題組更新于2025年2月