科学家首次在生物体内合成硼碳键
发表论文介绍了加州理工学院研究团队首次创造出能生产有机硼化合物的大肠杆菌的研究成果,并且这种细菌的生产速度比普通化学反应快400倍。这项合成生物学领域的成果标志着细菌可以生成硼-碳化学键。 有机硼化合物不仅在有机合成方面应用广泛,还可用作聚合反应的引发剂、煤油抗氧化剂、肥料、杀菌剂和抗癌药等。但迄今为止,自然界中并未发现可以合成有机硼化合物的生物体。该研究小组开发出可生产手性有机硼烷的细菌平台。 研究人员首先以表达Rhodothermus marinus细胞色素c(Rma cyt c)的大肠杆菌作为全细胞催化剂来合成目标有机硼化合物。为提高催化效率,他们使用了该团队率先于20世纪90年代提出的定向进化法对Rma cyt c进行突变,直到制造出可高度熟练组装硼-碳化合物的细菌。其中利用全细胞催化是因为蛋白质在全细胞系统中比在纯化形式中更具活性。这项研究建立了DNA编码的易于工程化操作的细菌平台用于硼化(boryla......阅读全文
科学家首次在生物体内合成硼碳键
发表论文介绍了加州理工学院研究团队首次创造出能生产有机硼化合物的大肠杆菌的研究成果,并且这种细菌的生产速度比普通化学反应快400倍。这项合成生物学领域的成果标志着细菌可以生成硼-碳化学键。 有机硼化合物不仅在有机合成方面应用广泛,还可用作聚合反应的引发剂、煤油抗氧化剂、肥料、杀菌剂和抗癌药
Nature:首次构建出制造含硼碳键化合物的细菌
一项新的研究中,美国加州理工学院化学工程、生物工程与生物化学教授Frances Arnold博士和她的团队构建出首次能够制造含有硼-碳键(B-C)的化合物的细菌。在此之前,这些硼-碳键仅来自化学家的实验室,并不能够由任何已知的生命形式产生。相关研究结果发表在2017年12月7日的Nature期刊
人工进化酶首次打破硅碳键
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516722.shtm
人工进化酶首次打破硅碳键
硅和碳都是地球上含量丰富的元素,但是自然界却从未发现硅碳键的存在。2016年,美国加州理工学院科学家首次找到诱使生物通过化学方式形成硅碳键的方法。现在,他们首次设计出一种酶,可打破硅和碳之间牢固的人造键。这种键存在于广泛使用的硅氧烷或有机硅化学品中,而这些化学物质可能残留在环境中。这一成果有望使
日本首次合成碳纳米带
日本名古屋大学的研究组最近首次成功合成了国际学界60年前理论上提出的筒状碳分子“碳纳米带”。碳纳米带比同样为筒状结构的碳纳米管(CNT)短,用于铸模可获得期望结构的碳纳米管,将促进碳纳米管的迅速普及。该成果发表在4月14日的《科学》杂志的电子版上。 研究组在合成无扭曲带状分子的基础上,设计
中国科学家首次成功合成石墨炔-开辟碳材料研究新领域
▲大面积石墨炔薄膜▲宏量制备高纯度石墨炔▲二维碳石墨炔的结构模型 石墨炔是一种新的碳同素异形体,其丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能一直吸引着科学家的关注。随着富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陆续通过物理方法成功制备,如何制备石墨炔一直是科学研究的焦点。
关于高能磷酸键化合物的合成介绍
ATP的立体结构ATP可通过多种细胞途径产生,最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由ATP合成酶合成,或者在植物的叶绿体中通过光合作用合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在胞液中产生2分子丙酮酸同时产生2分子ATP,最终在线粒体中通过三羧酸循环产生最多36分子ATP。
科学家首次研究家庭碳排放
不以善小而不为,10年内美国二氧化碳排放量将削减1亿多吨 通过采用一些人们熟知的方法,美国人在未来10年可将温室气体排放削减7%。 开低油耗汽车,为屋顶隔热,以及安装节能灯泡……这些你可能都有所耳闻,但落实到每个人究竟能够为减缓全球变暖做些什么呢?一项新的研究结果显示,你能干的事可多着呢
科学家首次合成耳坠型卟啉
近日,湖南师范大学宋建新课题组利用钯催化下“铃木偶联”的方法,在国际上首次合成出卟啉类家族的一种新成员——“耳坠”型卟啉,其多络合中心的结构使新化合物的络合能力比卟啉更强。相关成果4月14日在《德国应用化学》上在线发表,并被选为封面(inside cover)亮点。作者在设计中将该校校徽巧妙嵌入
首例无需酸稳定的中性硼氧双键化合物合成
作为有机酮(R2C=O)的类似物,硼氧双键化合物(R-B=O)非常不稳定,至今还未能被成功合成。由于硼和氧的电负性差异相当大,导致硼氧双键高度极化,很容易按头尾相接的方式发生分子间的反应形成非常稳定六元环(RBO)3。为了阻止此分子间的反应,人们用路易斯酸或质子酸来和氧作用以稳定硼氧双键化合物。
科学家首次在老鼠体内发现癌症“干细胞”
据英国《每日电讯报》报道,两个科研团队在英国《自然》杂志撰文指出,他们分别通过不同的实验,首次在老鼠体内发现了癌症治疗失败后导致肿瘤再生的癌症“干细胞”,科学家们希望借助最新发现获得新的癌症疗法。 在第一篇论文中,美国德克萨斯大学的科学家在老鼠体内发现了一群细胞,科学家们表示,这群细胞“显
研究人员环丙烷的不对称碳氢键硼化方面获进展
光学活性的环丙烷类化合物广泛存在于天然产物中,在有机合成、药物化学和催化材料等方面有着重要的应用价值。其中,环丙烷基硼酸由于能够利用碳硼键的立体专一性反应实现产物的多样性而受到了越来越多的关注。目前合成此类化合物的方法大多需要对底物进行预先活化,从而引起额外的操作步骤和更多试剂与溶剂的消耗。因此
科学家首次测量液态碳微观结构
由德国罗斯托克大学和亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫中心(HZDR)领衔的国际科研团队,在近日出版的《自然》杂志中刊发了一项重大突破:他们利用欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)上的高性能激光器DIPOLE100-X,首次成功测量出液态碳的微观结构。 液态碳存在于行星内部深处,同时在未来核聚变等
选择性硼氢键活化的铱催化碳硼烷硼基化反应研究获进展
碳硼烷是由两个CH 和十个BH 顶点组成的笼状分子,被视为苯的三维类似物,具有超芳香性及很好的化学和热稳定性,在生物医药、超分子材料等领域有着重要的用途。例如,利用其单位分子内的高硼含量作为硼中子俘获疗法(BNCT)试剂,利用其高热稳定性用于耐热硅硼橡胶聚合物;其它用途还包括超分子材料、分子机器
兰州化物所在环丙烷的不对称碳氢键硼化方面获进展
光学活性的环丙烷类化合物广泛存在于天然产物中,在有机合成、药物化学和催化材料等方面有着重要的应用价值。其中,环丙烷基硼酸由于能够利用碳硼键的立体专一性反应实现产物的多样性而受到了越来越多的关注。目前合成此类化合物的方法大多需要对底物进行预先活化,从而引起额外的操作步骤和更多试剂与溶剂的消耗。因此
中国科大实现偕二硼化合物的非常规合成
近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室教授傅尧和副教授肖斌课题组在偕二硼化合物的非常规合成领域取得重要进展。研究人员报道了一种金属镍催化末端烯烃合成偕二硼化合物的新反应,相关成果于8月24日发表在《自然-通讯》上。 有机含硼化合物是重要的有机合成砌块和药物化学原
科学家首次在活鼠体内实现细胞重编程
之前,科学界一直不清楚生物体内环境是否适合重编程。近日,西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的科研人员利用一种有效的手段使小鼠成熟的细胞“重新编程”进入胚胎期状态,从而可以分化为身体任何类型的细胞,证明生物体内环境可以进行细胞再编辑。由于这个转化过程发生在活体动物的体内,而不是在培养皿中,因此可以
我国成功将偕二硼化合物应用于羧酸转化并构建烯醇硼
作为广泛存在于自然界中的重要化工原料,羰基化合物的高值化利用一直以来备受关注。同时,作为有机化学中的一类重要合成砌块,有机硼化合物的高效合成方法同样是研究热点之一。 中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室/苏州研究院刘超课题组致力于基于有机硼化学的羰基化合物转化研究,并取
酶在生物体内的功能
酶在生物体内扮演着至关重要的角色。它们是一种生物催化剂,能够以非常高的速率催化化学反应,从而调节和加速新陈代谢过程。具体来说,酶在以下几个方面发挥作用: 代谢调节:酶参与调节和促进身体的新陈代谢过程,包括糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等。这些反应通过酶的催化作用,使得体内的代谢反应能够高效进行。
羧酸转化有机偕二硼化合物双官能化研究获进展
羰基化合物广泛存在于自然界中,其合成与转化是碳资源高效利用的重要途径。合成化学尤其是选择氧化及羰基合成的不断发展为羰基化合物的合成提供了强大的手段。有机偕二硼化合物由于具有选择性进行单能团以及双官能团化的潜力而受到广泛关注。目前有机偕二硼化合物的选择性双官能团化依旧具有许多的挑战。例如,当有机偕
科学家首次成功合成酵母染色体
由美、英、法等多国研究人员组成的科研小组27日宣布,他们成功合成了第一条能正常工作的酵母染色体。这一成果被誉为攀上了合成生物学的新高峰,也是向合成人造微生物等生命体迈出的一大步。 研究人员在新一期《科学》杂志上报告说,他们利用计算机辅助设计技术,历时7年成功构造了源于酿酒酵母的被称作syn
超微型“砧台”可用于“锻造”分子
铁匠用砧台来锻造金属,美国科学家搭建出一个超微型“砧台”,能够在上面“锻造”分子,造成化学键断裂和电子转移。据介绍,这是首次仅通过机械压缩触发化学反应,可望带来更高效、精确和环保的化工合成技术。 化学反应的本质是化学键的形成和断裂,通常需要热、光或电触发,用纯机械手段来触发是个较新的研究领域。
我国学者首次发现胰腺癌潜在生物标志物
胰腺癌是全世界最致命的实体瘤。大多数胰腺癌患者的预后效果差。尽管近几十年来这种破坏性疾病的综合治疗取得了很大进展,但因缺乏有效的生物标志物导致预后不良。近日,青岛大学周岩冰团队在《癌症分子学》杂志在线发表题为《TIPE3是胰腺癌中通过升高RAC1促进肿瘤进展的预后生物标志物》的研究论文,该研究表明T
可见光催化NHCBH3的直接活化自由基硼化新策略
有机硼化合物是杂原子取代有机分子中用途最广泛的一类,在合成化学、材料化学、生命科学等领域都有着广泛应用。与碳相比,硼的正电性更强,这一特性使有机硼化合物在现代合成化学中一直扮演着重要的角色,特别是C-C键的合成中起着至关重要的作用(如Suzuki偶联反应)。 当前,有机硼化合物的合成通常依赖于
《Nature》报道南京大学史壮志团队在碳氢硼化领域进展
目前最有效的策略是利用导向基团与金属配位来实现。从早期利用锂试剂进行邻位锂化,到现在广泛使用的过渡金属参与的导向金属化,金属与碳氢活化一直是紧密相连的。然而,这些方法通常使用贵金属作为催化剂,造成生产成本上升、产物中重金属残留等问题,这些在药物合成中尤为突出。因此,开发无金属参与的导向碳氢活化反
Nature南京大学报道史壮志团队在碳氢硼化领域进展
碳氢键是有机分子中最基本、最普遍的化学键。如何对惰性的碳氢键进行高效地转化,是有机化学的前沿热门领域。由于复杂的有机分子中通常含有多个不同类型的碳氢键,如何精准地活化某一个特定位置是该领域的难点。目前最有效的策略是利用导向基团与金属配位来实现。从早期利用锂试剂进行邻位锂化,到现在广泛使用的过渡金
科学家首次全合成结构奇特环状海星皂甙
近日,中国科学院院士、中科院上海有机所研究员俞飚课题组在《德国应用化学》发表论文,报道对结构独特的环状海星皂甙的首次合成。通过化学方法合成海洋动物来源皂甙分子,对深入开展结构—活性关系和药理研究具有重要意义。 海星是行动缓慢的低等动物,为了对付捕食者和病原菌,它进
科学家首次全合成结构奇特环状海星皂甙
近日,中国科学院院士、中科院上海有机所研究员俞飚课题组在《德国应用化学》发表论文,报道对结构独特的环状海星皂甙的首次合成。通过化学方法合成海洋动物来源皂甙分子,对深入开展结构—活性关系和药理研究具有重要意义。 海星是行动缓慢的低等动物,为了对付捕食者和病原菌,它进化出独特的次级代谢产物。其
研究发现碳碳键断裂转化反应新突破
3月7日,《科学》在线发表了北京大学药学院/天然药物及仿生药物全国重点实验室焦宁研究团队一项题为“通过碳碳双键解构实现复杂烯烃的催化重塑”的研究论文。该研究通过设计合成非均相铜催化剂,实现了烯烃类复杂分子到羰基腈的转化,完成了药物、天然产物等复杂分子骨架的精准编辑。 碳碳键构成了有机化合物的基
日本科学家首次培育杀癌细胞:可注入患者体内
日本科学家首次培育出能够杀死癌细胞的T细胞。图片展示了显微镜下的T细胞 成功培育T细胞的日本科学家表示这一研究突破为直接将T细胞注入癌症患者体内,以对抗癌症铺平了道路 据国外媒体报道,日本科学家首次培育出能够杀死癌细胞的T细胞。他们表示这一研究突破为直接将T细胞注入癌症患者体内,