芳香低聚酰胺类α-螺旋模拟物研究进展

α-螺旋模拟物是一类重要的小分子蛋白质相互作用抑制剂。芳香低聚酰胺类小分子α-螺旋模拟物具有许多优点,近年来取得了较快的发展。综述了近几年来芳香低聚酰胺类α-螺旋模拟物的最新进展。     

芳香齐聚酰胺类α-螺旋模拟物研究进展

α-螺旋模拟物是一类重要的小分子蛋白质相互作用抑制剂。芳香齐聚酰胺类小分子α-螺旋模拟物具有许多优点,其研究工作近年来取得了较快的发展。本文综述了近几年来芳香齐聚酰胺类α-螺旋模拟物的最新研究进展。     

聚氨基酸在材料科学及生物医药中的二级结构效应

聚氨基酸不仅具有优异的生物相容性和生物可降解性,其类似于蛋白质的二级结构(α-螺旋、β-折叠、无规卷曲)及二级结构的响应性转变赋予了聚氨基酸不同于常规聚合物的特殊功能,在材料及生物医药领域具有重要应用。本文简要概述了本课题组近年来围绕聚氨基酸二级结构在聚合物防污涂层、纳米颗粒-细胞膜相互作用以及蛋白质改性研究中的新进展,并对聚氨基酸二级结构未来的发展方向进行了简要的展望。     

酸性条件下两种马来酸-烯烃交替共聚物诱导细胞色素c的结构转换

在pH=2·9时,细胞色素c保持类天然的结构;和马来酸-烯烃交替共聚物作用后,细胞色素c的α-螺旋结构基本保持不变,但是三级结构被破坏.另一方面,在pH=2·1时,细胞色素c去折叠形成伸展的无规卷曲构象;马来酸-烯烃交替共聚物可以诱导酸变性的细胞色素c从无规卷曲构象转变为α-螺旋结构.在酸性溶液中,由于马来酸-异丁烯交替共聚物和细胞色素c之间更强的相互作用,其对蛋白质结构的影响大于马来酸-1-十四烯交替共聚物.相对于小分子,聚合物可以在低浓度条件下提供有利于蛋白质结构转换的微环境.     

氢氘交换质谱技术在蛋白质和蛋白复合物结构研究中的应用进展

蛋白质是生命功能的执行者,其功能的发挥受自身结构动态变化、与其他生物分子的相互作用及修饰等因素的调节。因此,对蛋白质及蛋白复合物结构的研究有助于揭示重要生命过程中的分子机理与机制。氢氘交换质谱(Hydrogen deuterium exchange mass spectrometry,HDX-MS)是研究蛋白质结构、动态变化和相互作用的强有力工具,也是传统生物物理手段的重要补充。该文综述了HDX-MS的基本原理、机制、实验方法和研究最新进展,并从蛋白质自身动态变化、蛋白质-小分子相互作用、蛋白质-蛋白质相互作用3个方面介绍了近年来HDX-MS在蛋白及蛋白复合物研究中的应用进展。     

溶液相中卤键驱动的超分子螺旋

<正>螺旋构象具有重要的生命科学研究价值,如DNA双股螺旋和蛋白质α-螺旋是生命组成中两类主要的螺旋结构。基于分子间非共价相互作用的超分子螺旋作为仿生螺旋的一种,因其结构可调控性和动态可逆性特征而备受关注,近年来已在不对称催化、手性传感和分离、仿生材料等研究领域展现重要的应用~(1,2)。传统构造超分子螺旋的非共价相互作用主要包括氢键、静电、π-π堆积、亲疏水以及金属配位等。卤键是存在于分子中卤素原子的亲电区域和     

聚酰胺类多肽二级结构模拟物的结构设计与性质分析

多肽与蛋白质具有结构支持、酶促催化、蛋白-蛋白相互作用等一系列功能。其中,二级结构作为少数氨基酸参与的相对局域性的结构,是一切高级结构的基础。为了模拟天然多肽的结构与功能,人们成功设计并合成了多种非天然的寡聚物结构。这些拟肽或类肽结构能有效地模拟以α-螺旋、转角为主体的多肽二级结构。二级结构模拟物具有重要的理论意义,并被进一步用于蛋白-蛋白相互作用的抑制剂研究与新药设计中。本文从分析多肽的二级结构特征入手,分类阐述了目前的各类多肽二级结构模拟物,并重点分析了最为主要的基于酰胺键型的模拟物的设计与结构多样性。同时,本文提出一系列形象化的命名手段进行分类,如χ肽、ζ/ξ-肽及ζ-ξ-肽等。     

合成受体与短肽相互作用研究进展*

由于在蛋白质分离,生物传感器,疾病诊断和治疗以及基础的生物医药研究等领域的潜在重要应用,合成受体与短肽（3－20氨基酸残基）相互作用的研究已引起了人们的关注。本文综述了近年来合成受体与短肽相互作用的研究进展,介绍了小分子受体与个别氨基酸残基的相互作用,小分子受体对短肽的序列选择性识别,小分子受体对短肽二级结构的诱导与识别以及高分子受体与短肽的相互作用,并对短肽受体的设计进行了建议与展望。     

圆二色法研究铜离子存在下葛根素对牛血清白蛋白二级结构的影响

采用圆二色光谱法(CD)研究了Cu2+存在下葛根素(PUE)对牛血清白蛋白(BSA)二级结构的影响。结果表明,在pH 7.4的条件下,BSA的各种二级结构分别为56.3%α-螺旋,26.1%β-折叠,17.6%转角和无规则卷曲。葛根素和Cu2+-葛根素都能诱导BSA二级结构发生改变。葛根素使BSA的α-螺旋含量增加,β-折叠含量减少,这表明葛根素与BSA的相互作用,可使蛋白质分子的疏水作用增强,导致BSA的肽链结构收缩。Cu2+-葛根素使BSA的α-螺旋含量大幅度降低,β-折叠含量略有增加,这表明Cu2+-葛根素与BSA的相互作用以配位作用为主,使得BSA的肽链结构伸展,蛋白质的构象发生变化。     

订书肽的合成与应用

许多重要的生物过程的调节都通过蛋白-蛋白相互作用来实现的。一般,蛋白-蛋白作用的界面太大而不能被小分子药物选择性靶向,因此小分子药物很难高效特异性地阻断该类型的相互作用。此外,由于蛋白质药物很难透过细胞膜,它们也不能直接靶向细胞内的相互作用。由于当前药物分子的限制,发展下一代既能进入细胞膜又能特异性靶向蛋白-蛋白相互作用的分子成为新的研究热点。为了克服上述药物分子的缺点,Verdine等发展了一种全碳支架的具有α-螺旋结构的新型多肽,这种多肽被称作订书肽（stapled peptides）。相比于天然多肽,订书肽有更高的酶解稳定性并且可以进入细胞膜,从而提高了它的药理性能。本文将从订书肽的化学合成、生物物理性能的表征和其在癌症和HIV治疗、信号通路的调节和肿瘤激活蛋白的抑制方面的生物应用详细介绍订书肽的最新进展。     

荧光共轭聚合物在生物大分子检测中的应用*

共轭聚合物因其具有π-电子体系及共轭离域结构,一般都具有优异的发光性能,其发光强度和发射波长会随被检测化合物结构的不同而发生特异性响应,特别是在与被检测物相互作用过程中所产生电荷和能量能够沿共轭分子链进行有效传递,成倍放大这种作用,从而有效提高了检测灵敏度,这比相应的小分子化合物更具有优越性。目前共轭聚合物已被用于开发新型化学、生物传感器,尤其是在生物分子检测方面的应用得到迅速的发展。本文总结了近年来荧光共轭聚合物在生物传感方面的研究进展,主要讨论共轭聚合物在蛋白质、核酸及毒素检测中的应用。     

分子整流的实验与理论研究进展*

分子电子器件的思想始于20世纪70年代,分子整流的研究在30多年中取得了显著进展,包括分子结构设计、实验测量以及理论模拟。本文简述了分子整流的发展历程,介绍了被广泛研究的分子整流体系以及分子水平整流机理,包括D-σ-A型、D-π-A型、D-A型、构象转变和界面引起的整流,以及负微分电阻现象。最后提出了分子整流研究中存在的一些问题,并展望了分子整流的研究和发展方向。     

SOD模拟及其抗氧化和抗炎症功能的研究进展*

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, 简称SOD) 作为生物体内超氧离子自由基的清除剂, 具备有效抗氧化、抗炎症、抗衰老之功效, 并用于临床, 其化学模拟引起了人们的广泛研究兴趣。本文将简要介绍近年来SOD 人工模拟酶及其生物医学活性研究所取得的重要进展, 特别是Cu,Zn-SOD 模拟物结构与功能的相互关系、Mn-SOD 模拟物的生物活性及其医学应用。     

Oligophenylenaminones as scaffolds for α-helix mimicry

The design and synthesis of small molecule α-helix mimetics has been a productive field over the past decade. These compounds have performed well in a variety of biological systems as functional disruptors of α-helix-mediated protein-protein interactions. In our studies we have continued to develop novel, more biologically compatible scaffolds, which are often easier to assemble and capable of mimicking longer and/or more diverse helices. To this end, we have constructed a new series of i, i+4, i+7 α-helix mimics based on the enaminone scaffold. These molecules represent a step forward in the pursuit of idealized monofacial α-helix mimetics.     

基于金属的神经退行性疾病治疗策略*

本文综述了金属离子在神经退行性疾病中的重要作用以及针对该类疾病金属治疗药物的研究进展。以老年痴呆症和帕金森氏症为代表,结合本课题组的初步研究结果,讨论了金属离子在蛋白质聚集与氧化应激反应中的重要作用,暗示金属螯合策略应成为治疗该类疾病的首选策略,并介绍了数种已用于或即将用于临床实验的金属螯合制剂;还介绍了烷基化神经退行性疾病相关蛋白的金属结合位点,可以显著抑制该蛋白质聚集体的形成和活性氧的产生,这可能是继螯合策略后一种更有发展潜力的神经退行性疾病治疗方法。     

Fe(II)自旋交叉分子材料

自旋交叉配合物具有理想的分子双稳态,可用作新型的热开关、光开关和信息存储器件。本文对近三年来Fe(II)自旋交叉分子材料的重要研究进展进行了综述,主要讨论了转变温度在室温附近的Fe(II)自旋交叉配合物以及具有光致激发自旋态捕获(LIESST)效应和多功能的Fe(II)自旋交叉分子材料,并对Fe(II)自旋交叉分子材料的应用前景作了探讨。     

过渡金属催化的1,n-烯炔类化合物的不对称环异构化反应

过渡金属催化的不对称环异构化反应催化活性高、选择性好,被认为是一条符合"原子经济性"的合成途径。近年来,该领域取得了长足的进步,成为构建高官能团活性的手性碳环与杂环化合物的最有效手段之一。本文综述了20年来过渡金属催化的1,n-烯炔类化合物的不对称环异构化反应,并简要介绍了该反应在天然产物合成过程中的应用。     

Janus粒子制备研究*

具有不对称双面结构的Janus粒子以其独特性能,在乳液稳定、光学、生物传感、药物输送、电子学等领域具有潜在的应用前景。本文就近年来Janus粒子制备技术的研究进展进行了总结,详细地介绍了Janus粒子主要制备方法,包括微流体合成、拓扑选择表面改性、模板导向自组装、可控相分离及可控表面成核,并指出了各种Janus粒子制备技术存在的问题及其发展方向,认为基于可控相分离及表面成核的合成方法成本较低,产率较大,有可能得到更为广泛的应用。     

交联酶聚体技术研究进展*

交联酶聚体（CLEAs）是一类新型的固定化酶技术,具有制备简单、酶活回收率高、操作和保存稳定性强等优点。近年来,CLEAs技术与材料学、印迹工程、介质工程、反应工程学等相结合取得了一系列新进展,包括载体固定化CLEAs、包埋CLEAs、印迹法CLEAs、多酶CLEAs、CLEAs膜浆反应器等,在手性分子拆分与合成。抗生素生产等领域取得了一些成果。本文对CLEAs酶活影响因素及CLEAs技术的最新研究进展进行了分析与总结,并展望了需进一步深入开展的内容,有助于生物工程、酶工程、化学工程和材料科学等领域相关研究工作的开展。     

温控液/液两相催化进展*

本文以作者在温控水/有机两相及温控非水液/液两相催化领域的研究工作为主线,对这一领域的研究进展作一评述,重点是环绕经典水/有机两相催化体系存在“应用范围受底物水溶性限制”的根本问题展开。特别是对“温控相转移催化”作了较为详细的介绍,同时,按体系介质不同,对氟两相体系、PEG两相体系、离子液体两相体系等非水液/液两相体系以及温控相分离催化分别作了阐述。