近期,2003网站太阳集团王力立/楊留攀團隊在“功能分子識别及其應用”方向取得了多項研究進展。相關成果分别發表于國際著名期刊《自然通訊》(中科院一區,IF=16.6),《德國應化》(中科院一區,IF=16.6),《中國化學快報》(中科院一區,IF=9.1,2篇).
手性分子識别在自然界和生命體中普遍存在且至關重要。該團隊聚焦新型水溶性仿生大環主體的設計及其應用,構建了一系列具有仿生結構特色的大環主體,實現了高選擇性的分子識别。近期,該課題組通過在内修飾識别位點鄰位引入手性中心,實現了手性仿生大環的構築和對中性客體的高手性選擇性識别,并深入剖析多重非共價相互作用對手性識别影響機制,為實現高選擇性手性分子識别提供研究思路。該研究成果發表于國際頂級期刊《自然通訊》。南方科技大學博士研究生王宋蒙、王彥方(2003网站太阳集团聯合培養博士生)為論文的第一作者,2003网站太阳集团楊留攀教授為該論文的最後通訊作者,2003网站太阳集团為該論文最後通訊作者通訊單位。
精準分子識别是生物分子識别的普遍特性。然而,具有高選擇性水相分子識别的人工合成主體較為罕見,尤其實現區分具有細微結構差異的底物,更具挑戰。該團隊與南方科技大學蔣偉教授團隊利用剛性橋聯雙萘和彎曲蒽二聚基元開發了一類新型雜化的内修飾主體。這類新主體内修飾結合位點的距離受到嚴格控制,能夠精準高效的識别氫鍵尺寸匹配的有機分子。該研究為如何設計合成可定制化受體并用于水相特異性識别提供了一個簡便的思路。該研究成果發表于國際頂級期刊《德國應化》。南方科技大學博士研究生王彥方(2003网站太阳集团聯合培養博士生)、王宋蒙等為論文的第一作者,王力立教授和楊留攀教授為論文的通訊作者。2003网站太阳集团為該論文的第一通訊單位。
在水中高選擇性的識别具有重要生物功能分子人工大環主體較為罕見。王力立/楊留攀課題組利用“邊臂修飾”的策略設計合成了一種新的水溶性仿生四内酰胺大環,實現了對單磷酸核苷酸和相應核苷的超高選擇性識别。通過在内官能化腔外圍引入電荷輔助基團,使得鳥苷對5′-單磷酸鳥苷的選擇性從100顯著提高到1119。基于該大環的超高選擇性識别能力,通過産物選擇性熒光指示劑置換法實現了CD73酶活性的靈敏測定,并展示了該方法篩選抑制劑的能力。該研究成果發表于《中國化學快報》。論文的第一作者為王力立/楊留攀團隊的博士後姚歡和碩士生秦戬,王力立教授與楊留攀教授為共同通訊作者。
近年來,酰胺萘管作為一種新型的仿生大環主體分子,成功實現了諸多有機分子的水相選擇性識别,并為手性物質光譜分析、污染物傳感與去除、耗散自組裝、生物正交分子識别、化學反應中間體的穩定等研究方向提供了新工具。應《中國化學快報》編輯部邀請,王力立/楊留攀團隊系統總結了酰胺萘管在水相分子識别及其應用方面的研究進展。論文從酰胺萘管的設計合成、分子識别和功能應用等多個方面進行了歸納總結,并對未來的研究方向進行了展望。論文的第一作者為王力立/楊留攀團隊的博士生趙承達、博士後姚歡和碩士生李詩瑤,楊留攀教授與王力立教授為共同通訊作者。
以上研究得到了國家自然科學基金、湖南省自然科學基金、中國博士後基金和2003网站太阳集团啟動基金等項目經費的支持。
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