教育及工作经历
2026-至今 beat365官方网站，课题组长(PI)、长聘教轨副教授、博士生导师
2024-2026 中国科学院上海药物研究所 副研究员
2022-2024 中国科学院上海药物研究所 博士后（合作导师：徐华强研究员）
2015-2022 中国科学院大学&上海科技大学 生物化学与分子生物学，博士
荣誉及奖励
2025上海市浦东新区菁英人才
2023 赛诺菲青年科技人才
2022 上海市“超级博士后”
迄今为止以第一作者（共同）或通讯身份在Nature（2篇），Neuron（2篇），Cell Research（4篇），Nat. Commun，PNAS，EMBO等学术期刊发表多篇高水平学术论文。主持国家自然科学基金青年项目，上海市自然科学基金项目等。
欢迎对本课题组研究方向感兴趣的本科生、研究生加入，另诚聘博士后、研究助理多名，欢迎联系！

学科方向：膜受体结构药理学与药物设计
Membrane Receptor Pharmacology and Structure-Guided Drug Design

研究领域
膜蛋白信号转导的化学生物学
GPCR的动态调控机制研究与精准药物开发
AI与基于结构的药物设计

1. Zhang X#, Lu Y#, He X#, Guo S#, Li C, Wang Y, Gao Y, Yao J, Yuan Q, Tang Y, Hu W, Wu K, Wang Y, Yin W, Xie X*, Xu HE*, Liu H*. Molecular architecture of OXGR1 reveals evolutionarily conserved mechanisms for metabolite surveillance. The EMBO Journal (Accepted) (2026).
2. Huang S#, Liu H#, Wu Y#, Braz JM, Kranthi D, Hall BW, Zhang X, Radchenko DS, Moroz YS, Irwin JJ, Basbaum AI, Xu HE*, Wetsel WC*, Shoichet BK*. Structure based discovery of antipsychotic-like TAAR1 agonists.Nature Communications (Accepted) (2026).
3. Zhang Y#, Wang Q#, Liu H#, Shan H, Gu Y, Yang J, Gao Y, Wu K, Yang D*, Xu HE*. Structural insight into ligand binding and activation of the orphan GPCR Mas1.The EMBO Journal, 1–14 (2026).
4. Zhu X#, Ping M#, Liu H#, Yu T#, Jiang Z#, Liu Z#, Li C#, Hou X#, Chu Q, Li S, Mao C, Luo T, Kang C, Wang F, Yang C, Tang M, Jiang Z, Gao Z, Liu H, Xu HE, Tang B*, Cheng X*, Yin W*, Zhou Y*, Li P*. Structural insights into the activation of TMEM175 by small molecule. Neuron, 113(21): 3567–3581.e9 (2025).
5. Shen S#, He X, Liu H, Wu H, Xu HE*, Duan J*. Cryo-EM structures of GnRHR: Foundations for next-generation therapeutics. PNAS, 122(25): e2500112122 (2025).
6. Wang RL#, Sun J#, Liu H#, Guo SM#, Zhang Y, Hu W, Wang J, Liu H, Zhuang YW, Jiang Y, Xie X, Xu HE, Wang Y* Molecular recognition of two approved drugs Macimorelin and Anamorelin by the growth hormone secretagogue receptor. Acta Pharmacologica Sinica, 1–11 (2025).
7. Li C, Liu H#, Liu J, He X, Zhou H, Fu W, Xu HE*. Molecular basis of ligand recognition and activation of the human succinate receptor SUCR1. Cell Research, 34(8): 594–596 (2024).
8. Shen S, Wang D, Liu H#, He X, Gao Y, Chen J, Li S, Chang X, Xu HE*, Duan J*
Structural basis for hormone recognition and distinctive Gq protein coupling by the kisspeptin receptor. Cell Reports, 43(7) (2024).
9. Liu H#, Guo S, Dal A, Xu P, Xu L, Huang S, He X, Wu K, Zhang X, Yang D*, Xie X*, Xu HE*. Structural and functional evidence that GPR30 is not a direct estrogen receptor Cell Research, 34(7): 630–633 (2024).
10. Liu H#, Zheng Y#, Wang Y#, Wang Y#, He X, Xu P, Huang S, Yuan Q, Zhang X, Wang L, Jiang K, Chen H, Li Z, Liu W*, Wang S*, Xu HE*, Xu F*. Recognition of methamphetamine and other amines by trace amine receptor TAAR1. Nature, 624(7902): 653–671 (2023).
11. Liu H#, Polovitskaya MM#, Yang L#, Li M, Li H, Han Z, Wu J, Zhang Q*, Jentsch TJ*, Liao J *. Structural insights into anion selectivity and activation mechanism of LRRC8 volume-regulated anion channels. Cell Reports, 42(8) (2023).
12. Duan J#*, Liu H#, Zhao F#, Yuan Q, Ji Y, Cai X, He X, Li X, Li J, Wu K, Gao T, Zhu S, Lin S, Wang M-W, Cheng X, Yin W, Jiang Y, Yang D*, Xu HE*. GPCR activation and GRK2 assembly by a biased intracellular agonist Nature, 620(7974): 676–681 (2023).
13. Liu H#, Zhang Q#, He X#, Jiang M, Wang S, Yan X, Cheng X, Liu Y, Nan FJ, Xu HE*, Xie X*, Yin W*. Structural insights into ligand recognition and activation of the medium-chain fatty acid-sensing receptor GPR84. Nature Communications, 14(1): 3271 (2023).
14. Li C, Xu Y, Liu H#, Cai H, Yang J, Xu HE*, Yin W*. Molecular recognition of itch-associated neuropeptides by bombesin receptors. Cell Research, 33(2): 184–187 (2023).
15. Chen Z#, Wang G#, Xie X#, Liu H, Liao J, Shi H, Chen M, Lai S, Wang Z, Wu X*. Ginsenoside Rg5 allosterically interacts with P2RY₁₂ and ameliorates deep venous thrombosis by counteracting neutrophil NETosis and inflammatory response Frontiers in Immunology, 13: 918476 (2022).
16. Xu Y#, Wu C#, Cao X#, Gu C#, Liu H#, Jiang M, Wang X, Yuan Q, Wu K, Liu J, Wang D, He X, Wang X, Deng SJ, Xu HE*, Yin W*. Structural and biochemical mechanism for increased infectivity and immune evasion of Omicron BA. 2 variant compared to BA. 1 and their possible mouse origins. Cell Research, 32(7): 609–620 (2022).
17. Zhang Y, Liu H#, Chen Y, Song D, Wang F, Wang S, Li GL, Shu Y*, Xu F*. Structural insights into the lipid and ligand regulation of a human neuronal KCNQ channel. Neuron, 110(2): 237–247.e4 (2022).

一、阐明成瘾相关痕胺胺受体TAAR1的多配体识别机制及药物干预新策略
痕胺胺受体TAAR1是治疗精神分裂症、药物成瘾及多种代谢性疾病的重要药物靶点，但其识别内源及外源胺类配体的分子机制长期不明。针对这一关键科学问题，本研究综合运用冷冻电镜、分子药理学及结构生物学技术，首次解析了TAAR1在识别甲基苯丙胺（冰毒）等多种胺类配体状态下的高分辨率三维结构。研究揭示了TAAR1独特的配体结合口袋特征：该受体通过一种高度灵活且保守的结合模式，能够兼容结构多样的胺类分子，这一机制解释了TAAR1作为“多模式化学传感器”的生物学基础。进一步的结构导向突变与功能分析，鉴定出调控配体识别与受体激活的核心氨基酸残基。该成果不仅从原子水平破解了TAAR1的多配体识别密码，更为开发治疗精神分裂症及成瘾相关疾病的高选择性、低副作用药物提供了全新的分子模板与设计策略，推动了靶向痕胺受体的药物研发进程。
二、解析偏向性胞内激动剂调控GPCR信号转导的独特分子机制
G蛋白偶联受体（GPCR）的偏向性信号转导是实现精准药物调控的重要方向，但传统偏向性配体主要作用于受体的胞外区域。本研究取得突破性发现，首次报道了GPCR与GRK2（G蛋白偶联受体激酶2）形成复合物的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了自然界中一种独特的信号调控模式：一种小分子偏向性激动剂并非结合于受体的经典胞外正构位点，而是特异性地作用于受体的胞内侧，直接招募GRK2并启动下游信号通路，同时几乎不激活G蛋白。该研究首次展示了“胞内偏向性激动剂”这一全新概念的结构基础，阐明了其诱导GPCR-GRK2复合物组装、实现信号偏转的精细分子机制。这一发现打破了传统GPCR偏向性信号仅由胞外配体调控的认知，开辟了直接靶向胞内位点的新药物开发方向，为设计具有精准信号调控能力（如成瘾性低、副作用小的镇痛药物或心血管保护药物）提供了全新策略。
三、澄清GPR30受体争议：结构证据排除其作为直接雌激素受体的功能
GPR30自发现以来，学术界对其是否为一种新型雌激素受体存在长达二十余年的激烈争论，这一问题直接关系到内分泌及相关药物研发的基础认知。本研究针对这一关键科学争议，采用高分辨率冷冻电镜技术，结合放射性配体结合实验、细胞功能分析等多维度研究手段，首次获得了GPR30受体在多种条件下的高精度三维结构。结构分析清晰显示，GPR30的配体结合口袋不具备容纳雌激素分子的空间和化学环境，关键结合残基与经典雌激素受体完全不同。功能实验进一步证实，在生理相关浓度下，雌激素不能直接结合或激活GPR30。该研究提供了直接、确凿的结构与功能证据，从分子层面彻底澄清了GPR30并非直接雌激素受体的科学事实，终结了持续多年的学术争议。这一发现重新定义了GPR30的生理配体谱系与信号转导机制，纠正了该领域的研究方向，对内分泌学、核受体家族及靶向GPCR的药物开发具有重要的指导意义。