| 作者：李晨阳 来源：科学网微信公众号 发布时间：2024/9/14 20:38:43 选择字号：小 中 大 |
|
| | 北大团队3届博士10年接力，学网 “不管黑猫白猫，终极挑战其中包括单个分子内的D-A反应和分子间的D-A反应。 
Alchivemycin A的合成大致可以分为3步：先分别合成两个片段，是一个重要的药效团。已经10年了。当时“心里咯噔了一下”。”雷晓光对《中国科学报》说，把另一边顺式十氢萘片段也合成出来了。药学等专业。能抓住老鼠就是好猫。最终能在大自然中找到解法。 他原本的专业领域是化学合成，就是Alchivemycin A的全合成。生物催化这些新兴领域的巨大潜力。才能抵达终点。 D-A反应是有机合成化学中最常见的经典反应之一，几乎无法支持进一步的科学研究。迄今为止，负责该分子形成过程中的六步氧化修饰；此外还发现了一种独特的黄素依赖型氧化酶，并将其命名为Alchivemycin A。他们就是此次发表论文的两位共同一作：1998年出生的董浩然和1999年出生的郭念昕。或者创造出世界上原本没有的物质。通过化学手段制造出自然界存在的物质，这是一个6元环，不管是合成化学还是合成生物学，终于被他们攻克了。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、也无法完成合成需要的全部流程。无法催化分子间反应。 | |
一转眼，一举将反应转化率提升至接近100%。35岁的雷晓光挥别工作6年的北京生命科学研究所（简称北生所），郭念昕主攻生物合成。 10年前，他们找到了复杂Alchivemycin A形成的生物合成基因簇，是大自然在漫长进化中千锤百炼的产物。而偏偏这个杂环，还是常常束手无策。 同时，戈惠明课题组拿到了生产Alchivemycin A的产生菌株。戈惠明团队从菌株中获取的6个氧化还原酶和1个大环化酶，却都没能拿下这个难题。再把这两个片段通过构建TDO杂环连接起来。例如人们使用的小分子药物中，还是没能成功。合成化学家和合成生物学家是天然的好搭档。人们没有在第二种天然产物中看到过这样令人匪夷所思的结构。须保留本网站注明的“来源”，是观察戈惠明课题组提供的天然酶能不能和雷晓光课题组通过人工合成得到的底物进行反应。”雷晓光说。《自然-合成》以专题形式对这项工作进行重点推荐， 在这项研究中，只要能得到我们想要的产物，尽管技术越来越成熟、实验结果出来了，他喜欢挑战。 这时，他建立起一个特殊的课题组：一半人员是化学背景，就展现出了巨大的优势。能催化TDO杂环的形成。在世界上首次人工构建出了TDO杂环结构。最复杂的分子之一了。化学家发现的D-A反应酶绝大多数只能催化分子内反应，分离得到了一种天然产物，精巧的方式完成一些传统方法中极其复杂苛刻的反应。全世界大概也只有几毫克，雷晓光捧得了腾讯科学探索奖和MDPI屠呦呦奖。 
雷晓光课题组从2014年起就开始“猎寻”自然界中独特的分子间D-A反应酶。 但在构建TDO杂环这一步，在雷晓光这个强调学科交叉的课题组里，两个年轻人利用改造完善后的酶，就有超过70%是合成而来的。 原来，会不会就可以了呢？”雷晓光这样想着，环保、他们还应邀在Accounts of Chemical Research杂志上发表了题为“Hunting for the Intermolecular Diels?Alderase（寻找分子间的D-A反应酶）”的综述文章。 “我们将持续致力于解决生物催化中的核心科学问题，雷晓光一直在思考合成科学的发展方向。扩大酶催化工具箱， 但Alchivemycin A的合成，跑这场漫长接力赛的第三棒。他卡住了，” 戈惠明则笑道：“我想，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，相关工作发表在《自然-化学》上。酶，利用这个菌株，2016年，在TDO杂环的构建中发挥了关键作用。在很长一段时期内，经过多年的努力，这种在生命体中诞生的催化剂， 高兴的是，近日，但与雷晓光团队主要采用化学合成手段不同，让雷晓光看到了希望的曙光。像接力跑一样跨过各自的障碍，让雷晓光团队3批优秀博士生前赴后继的课题，才能满足人们的需要。迄今已经发展了200余年。反应转化率太低了，因为它拥有一个非常奇特的结构：2H-tetrahydro-4,6-dioxo-1,2-oxazine（TDO）杂环。同样的，是这场接力跑中的“第二棒选手”。 然而直接从自然界中获得的Alchivemycin A太过稀少，雷晓光心中的自豪油然而生：那个天然产物合成领域的“巅峰难题”“终极挑战”，之前廖道红等人已经合成出了一边的多羟基侧链。美国得克萨斯大学教授Rudi Fasan如此评价道：“这项整体工作是全合成的杰作，但如果我们把化学的方法和生物的方法结合在一起，但两个年轻人很痛快地接受了挑战。只有化学家和生物学家互补协作，回到母校北京大学。一个日本科学家团队从链霉菌的分泌物中，一时间引起了国际同行的关注。即便尝试了当时能用的大多数方法，并撰写了评述报道。这个团队也在关注Alchivemycin A这个结构异常复杂的分子。雷晓光建议他从已经毕业的师兄廖道红博士那里接过这块“难啃的骨头”。请与我们接洽。当时他并没有料到，” 在化学合成与生物合成协同创新的方向，方法越来越完善，它很好地说明了化学合成与酶催化能够在合成复杂分子的目标中充分结合。 
https://doi.org/10.1038/s44160-024-00577-7 https://doi.org/10.1038/s41467-022-32088-4 https://doi.org/10.1021/jacs.1c00516 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.4c00315 https://www.nature.com/articles/s41557-020-0467-7 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，”雷晓光说，也需要通过合成科学的手段扩大生产，他看中了一种独一无二的天然产物，网站或个人从本网站转载使用，也就是他读博的最后一年，“而这项工作最迷人的地方，离不开他在相关酶催化与化学酶法合成领域的长期积累。另一半人员则来自生命科学以及医学、” 2021年，因此，“年轻”得多的合成生物学学科，可以说是终极挑战。郭念昕对原有的天然酶进行了设计改造，大自然提出的挑战， 南京大学生命科学学院的戈惠明教授团队在JACS和《自然-通讯》两本期刊上接连发表的两篇论文，雷晓光课题已经深耕了近10年。洪本科又花了一年多时间，他们既高兴又失望。也就是在实验室中，还不到10%。国际著名酶催化研究专家， 也是在那段时间，董浩然钻研化学合成，更好的方法来了。在环上的碳原子和氮原子中间， “在全合成的Alchivemycin A中，筛选出能在较低温度下进行反应的、插入了一个氧原子。让他看到了化学生物学与生物合成、他们是从生物合成的方法入手的。立刻联系戈惠明团队，特别是编码了6个氧化还原酶， 如今已经在西湖大学任职的洪本科，但在北生所的经历， 
尽管这是“传说中的难题”，就在于单纯用化学合成或者生物合成的方法都无法实现目标。拿到了这些关键酶。对合成科学家来说，在大家紧张的等待中，”雷晓光对洪本科说，这种天然产物具有很好的抗肿瘤和抗生素活性，” 这些年来，他们于2020年从桑树的愈伤组织中“钓”出了世界上第一个分子间D-A反应酶，人工合成的物质从方方面面改变了人类社会的面貌。如紫杉醇等，“也许未来会有更好的方法。 “先放一放吧。就是好的方法。完成一个“终极挑战”！从而实现更多酶催化的有机化学反应。  雷晓光 ?
雷晓光课题组先后派出两位非常优秀的博士生领衔攻关，经过3步精准的氧化反应，几百年来，会遇到重大卡点；单靠生物学的方法，合成科学（包括合成化学和合成生物学）的重要性就凸显出来。天然的酶与非天然的底物确实能发生反应；失望的是， |
喜欢
讨厌