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研究在周环酶催化机制取得进展

中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室周佳海课题组和美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)唐奕课题组合作,解析了高分辨率的LepI及其与底物类似物或产物4、5、6的复合物晶体结构,并通过与UCLA的Kendall Houk课题组合作开展理论计算工作,系统地阐释了LepI催化的分子机制。该工作于7月22日在线发表在《自然-化学》(Nature Chemistry)上。周佳海课题组的博士生蔡毓娟、唐奕课题组的博士后Yang Hai和Masao Ohashi并列为论文第一作者。 周环反应在合成领域中非常重要,它能够同时构建多个碳-碳/碳-杂原子键,并且往往具有很高的区域选择性和立体选择性。而新型周环酶的发现及其催化机制的解析,对未来周环反应的开发具有重大的推动意义。但在自然界中,催化周环反应的酶却鲜少报道。 2017年,唐奕课题组报道了一种S-腺苷甲硫氨酸(SAM)依赖的多功能周环酶LepI,它既能催化杂Diels......阅读全文

南京大学最新《Nature》文章发表首发性成果

  研究人员巧妙设计实验,通过体内敲除基因、体外酶催化反应、量子化学计算、分子动力学模拟以及蛋白晶体的研究等,表征了首例可催化[6+4]/[4+2]环加成反应的酶。这类酶的发现将进一步拓展人们对周环反应酶的认识,启发科学家们将来利用和改造周环反应酶来实现有价值的分子转化。  来自南京大学生科院的戈惠

用化学常识解释转基因

  河南日报退休高级编辑,大河健康报退休总编,河南农大兼职教授,中国新闻奖获得者。  各位女士、各位先生:  大家好。大家都是经常来图书馆借书、看书的读者,如今喜欢看书的人真是难能可贵。看年龄,大家多数是60后、50后,少数是70后、40后。大家可能都不是生物专业的大学生,但是大家在中学阶段都学过化

核酶实验——发夹型核酶实验

实验方法原理作为有催化活性的 RNA,发夹型核酶在生物体内的作用是位点特异的核酸酶以及 RNA 连接酶。发夹型核酶的催化基序最先是在烟草环斑病毒负链的卫星 RNA 中发现的,它表现一种可逆的自切割反应,最终使滚环复制的产物形成成熟的病毒核酸。发夹型核酶与锤头型核酶都能催化产物的连接,但是发夹型核酶的

基于环二核苷酸组装高效人工RNA金属酶的手性催化

  DNA和RNA是生命体遗传信息的载体,它们具有天然的空间结构。近年来,双螺旋DNA和G-四链体DNA被用作手性骨架和金属物种组装成人工DNA金属酶成功实现水相中的不对称催化。由于RNA结构的不稳定性,关于人工RNA金属酶的手性催化研究却寥寥无几。近日,陕西师范大学王长号副教授、陈亚芍教授和德国康

短肽“盘”成催化剂,合成大环更容易

  大环化合物是指含有12个及以上原子的环状化合物,在生物学和医学中具有重要的作用。高效合成大环化合物极具挑战性,因为与关环相关的熵效应会导致分子间的副反应,从而降低目标产物的产率。线性前体通过与金属阳离子、阴离子或中性分子的多点配位预组织,可以促进特定大环类化合物的合成(图1A),但这种策略取决于

一般化学试剂知识介绍

无机分析试剂: 无机分析试剂(Inorganic analytical reagent)是用于化学分析的常用的无机化学物品。其纯度比工业品高,杂质少。 有机分析试剂: 有机分析试剂(Organic reagents for inorganic analysis)是在无机物分析中供元素的测定、

上海有机所:新颖Diels-Alder[4+2]环加成酶PyrI4的催化机制

  Diels-Alder(D-A)反应是一类能够直接形成C-C键的重要有机反应,可以高效地实现对杂环、手性螺环和桥环等复杂结构的构筑,被广泛地应用于合成化学领域;近年来一些特殊的D-A反应还被开发为“点击化学”(click chemistry)和“生物正交化学”(bioorthogonal che

Nature新发现为药物研发提速

  英国生物科学理事会( BBSRC )旗下的John Innes 研究所(John Innes Centre)的科学家们发现了一种自然界存在的重要酶,这一发现打开了高效廉价生成药物化合物之门。研究成果发表在11月21日的《自然》(Nature)杂志上。   “成千上万的化合物都来源于这种我们

南京土壤所在高环多环芳烃生物降解研究中取得进展

  多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)是具有“三致效应”的有机污染物,其疏水性强,在环境中不易生物降解而持久性残留。我国是PAHs排放大国,据估算年排放量超10万吨,且逐年上升。发展和推进PAHs污染土壤的生物修复技术,对我国土壤环境质量改善和生

一种S-腺苷甲硫氨酸(SAM)依赖的多功能周环酶LepI

  中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室周佳海课题组和美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)唐奕课题组合作,解析了高分辨率的LepI及其与底物类似物或产物4、5、6的复合物晶体结构,并通过与UCLA的Kendall Houk课题组合作开展理论计算工作,系统地阐释了LepI催化的分子机制

上海有机所在周环酶催化机制研究中取得新进展

  中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室的周佳海课题组和UCLA的唐奕课题组合作,解析了高分辨率的LepI及其与底物类似物或产物4、5、6的复合物晶体结构,并通过与UCLA的Kendall Houk课题组合作开展理论计算工作,系统地阐释了LepI催化的分子机制。该工作于2019年7

微生物所等在药用真菌二萜环化酶研究中取得进展

  二萜化合物是一类广泛分布在植物、真菌、细菌和海洋生物中的天然化合物,结构丰富多样并且多具有很好的生物活性,包括临床上用于治疗癌症的药物紫杉醇(Taxol);治疗心血管系统疾病的银杏内酯、丹参酮(Tanshinone)以及抗炎止痛的pseudopterosin A等。由于二萜化合物重要的医用价值,

创新领军人才丛志奇团队开发设计P450过加氧酶的新策略

  细胞色素P450单加氧酶(Cytochrome P450 monooxygenase)是一类在自然界中广泛存在、以亚铁血红素为反应活性中心、以分子氧(O2)为氧化剂的多功能氧化还原酶超家族。P450酶在温和条件下高选择性地催化惰性C-H键羟化、烯烃环氧化、杂原子氧化等多种类型反应,在生物化工、有

成都生物所发明一种苯乙烯环氧化酶基因及其用途

  中国科学院成都生物研究所“一种苯乙烯环氧化酶基因及其用途”获国家知识产权局发明专利(专利号:ZL 201010120969.4)。  手性环氧化合物是有机合成、制药工业、香料工业的重要中间体,具有广泛的应用。传统环氧化合物的生产采用化学催化法。通常化学催化法存在许多不足,其反应条件苛刻,选择性低

刘文团队发现两种酶可促D-A环化反应发生

  中科院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室刘文团队,经过长达12年的努力,在螺环乙酰乙酸内酯/内酰胺抗感染抗生素的生物合成中发现了两种不同的酶,可极大促进[4+2]D-A环化反应的发生。该发现为证实D-A反应酶的天然存在提供了有力证据。相关成果日前在线发表于《自然—化学生物学》。上海有机

植物三萜代谢物多样性形成催化机制研究取得突破

  近日,国家中药材产业技术体系花类药材岗位团队成员、河南省农科院芝麻研究中心谭政委博士对植物三萜代谢物多样性形成催化机制研究取得突破,相关研究成果发表于《新植物学家》杂志上。  据统计,现在已经发现的植物约为400,000种左右,这些植物可以产生超过200,000多万种代谢产物,这些代谢产物除了在

新颖Diels-Alder[4+2]环加成酶PyrI4的催化机制

  Diels-Alder(D-A)反应是一类能够直接形成C-C键的重要有机反应,可以高效地实现对杂环、手性螺环和桥环等复杂结构的构筑,被广泛地应用于合成化学领域;近年来一些特殊的D-A反应还被开发为“点击化学”(click chemistry)和“生物正交化学”(bioorthogonal che

微生物所等解析出青蒿素类过氧桥键的生物合成机制

  自然界中含有过氧桥键的化合物具有多种生物活性,包括抗感染、抗肿瘤、以及抗心律失常,其中最具代表性的青蒿素(artemisinin)已经作为抗疟疾药物应用于临床近40年。我国学者屠呦呦近日也因青蒿素研究工作共同获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。美国加州大学伯克利分校教授Jay Keas

药用真菌二萜环化酶研究取得进展

  二萜化合物是一类广泛分布在植物、真菌、细菌和海洋生物中的天然化合物,结构丰富多样并且多具有很好的生物活性,包括临床上用于治疗癌症的药物紫杉醇(Taxol);治疗心血管系统疾病的银杏内酯、丹参酮(Tanshinone)以及抗炎止痛的pseudopterosin A等。由于二萜化合物重要的医用价值,

酶的分离纯化方法简介

酶的分离纯化方法简介生物细胞产生的酶有两类:一类由细胞内产生后分泌到细胞外进行作用的酶,称为细胞外酶。这类酶大都是水解酶,如酶法生产葡萄糖所用的两种淀粉酶,就是由枯草杆菌和根酶发酵过程中分泌的。这类酶一般含量较高,容易得到;另一类酶在细胞内产生后并不分泌到细胞外,而在细胞内起催化作用,称为细胞内酶,

上海有机所手性螺环天然产物的形成和修饰研究获进展

  阿维菌素(Avermectins,AVEs)是一类产生于除虫链霉菌、包含8个天然组分的16元大环内酯类抗生素。具有相似骨架的抗生素还包括米尔倍霉素(Milbemycins,MILs)、梅岭霉素(Meilingmycins,MEIs)和奈马克丁(Nemadectins,NEMs),结构上均拥有一个

上海有机所双环霉素生物合成研究获进展

  近日,中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室唐功利课题组,首次阐明双环霉素(Bicyclomycin, 1)的完整生物合成途径,并实现双环霉素的体外酶催化合成,相关研究成果发表在Angewandte Chemie International Edition上。  双环霉素是氧杂桥

双酶体系催化形成天然产物中环丙基结构单元研究获进展

  非活化碳碳双键的环丙基化尽管在化学合成中可以通过多种方法来实现,但是该过程在天然产物的生物合成中却鲜有报道。近期,中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室研究员唐功利课题组在天然产物CC-1065生物合成研究过程中,报道了由一个HemN家族蛋白(C10P)和一个甲基转移酶(C10Q

ELISA技术综述

  ELISA原理   ELISA利用抗原抗体之间专一性结合之特性,对标本进行检测;由于结合与固体承载物(一般为塑胶孔盘)上之抗原或抗体仍可具有免疫活性,因此设计 其结合 机制後,配合酵素显色反应,即可显示特定抗原或抗体是否存在,并可利用显色之深浅进行定量分析。根据待测样品与结合机制的不同,ELI

黄胜雄研究组阐明天然稀有弩箭子糖的生物合成机制

  天然糖类是活性天然产物的一个重要结构单元,糖苷化修饰有利于提高活性分子的生物相容性及靶点识别的特异性,迄今许多临床一线使用的药物如红霉素、阿霉素及万古霉素等都是糖苷类化合物。弩箭子糖(antiarose)是一类六碳脱氧糖,最初于1896年由水解剧毒木本植物见血封喉树汁液中的天然毒素——α-弩箭子

脂肪酸代谢概述(三)

  3.软脂酸的生成  软脂酸的合成实际上是一个重复循环的过程,由1分子乙酰CoA与7分子丙二酰CoA经转移、缩合、加氢、脱水和再加氢重复过程,每一次使碳链延长两个碳,共7次重复,最终生成含十六碳的软脂酸(图5-16)。   在原核生物(如大肠杆菌中)催化此反应的酶是一个由7种不同功能的酶

化学所在不对称仿生伯胺催化领域取得系列新进展

  在科技部、国家自然科学基金委和中科院的支持下,化学研究所分子识别与功能院重点实验室有机催化课题组长期致力于开发新型不对称仿生伯胺催化体系。最近,他们通过“伯胺-叔胺”双功能协同催化剂,成功克服了不对称烯胺质子化这一极具挑战性的科学难题,取得了极好的催化活性和立体选择性。相关研究成果发表在《德国应

生物大分子起源的悖论——“鸡”与“蛋”之争

  在细胞进化过程中,先有核酸还是先有蛋白?先有复制还是先有代谢?这些依然是生命起源中的未解之谜。在生物个体水平,亦普遍存在类似的问题,如先有‘鸡’还是先有‘蛋’?或是先有‘雌’的还是先有‘雄’的?……这些看似简单的问题,却是现代科学无法解答的悖论,但我们岂可一避了之?  1. 蛋白质与核酸之比较 

酶的分离纯化方法介绍-1

生物细胞产生的酶有两类:一类由细胞内产生后分泌到细胞外进行作用的酶,称为细胞外酶。这类酶大都是水解酶,如酶法生产葡萄糖所用的两种淀粉酶,就是由枯草杆菌和根酶发酵过程中分泌的。这类酶一般含量较高,容易得到;另一类酶在细胞内产生后并不分泌到细胞外,而在细胞内起催化作用,称为细胞内酶,如柠檬酸、肌苷酸、味

苯乙烯单加氧酶在不对称合成中的应用研究取得新进展

苯乙烯单加氧酶催化的缩水甘油类化合物的合成过程  环氧化合物是合成许多光学活性药物、农药及一些精细化学品的重要前体物。近年来,科学家已经发展了许多化学和生物催化的不对称环氧化方法制备该类化合物。相较化学催化不对称合成,生物催化具有高选择性和温和的反应条件等特点,被认为是一种更绿色的合