本实验室结合生物化学、细胞与分子生物学和有机合成，利用代谢小分子探针、蛋白质组学、细胞成像及其它化学生物学方法进一步认识蛋白翻译后修饰、细胞代谢调控、免疫反应和神经组织退化的分子机制，为治疗癌症、免疫性疾病和神经退化性疾病提供新的思路。

主要研究方向包括：

（1）环二核苷酸cGAMP(2'-5')及其受体蛋白的生物活性。cGAMP(2'-5')是先天性免疫信号通路中非常重要的第二信使分子。本课题组应用具有点击化学活性和光交联性质的cGAMP(2'-5')探针分子对cGAMP(2'-5')潜在的受体蛋白进行全面地标记和鉴定，将阐明cGAMP(2'-5')调控这些受体蛋白功能的机理，并揭示其更多未知的生物功能。

（2）未知Lysine长链脂肪酰转移酶的鉴定和生物功能。Lysine长链脂肪酰化不仅调控着哺乳动物细胞蛋白分泌，还影响着细胞生长和增殖。本课题组利用酶促反应机理、应用光交联反应和点击化学设计并合成了一系列亲和探针分子，来全面、高效地鉴定未知的Lysine长链脂肪酰转移酶，找出这种修饰的正向调控机制，并揭示其更多的生物功能。

（3）NAD及其代谢酶的生物活性。Sirtuin和PARP利用NAD参与多种蛋白翻译后修饰，进而调控包括基因转录、DNA修复、细胞周期进程、细胞凋亡和代谢在内的多个重要生命过程。本课题组利用NAD探针分子，结合细胞生物学和化学生物学方法进一步研究它们的调控机制和生物功能。