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大写的牛!中国点击化学研究入选《Nature》年度十大杰出论文

科学之美 材料化学快讯 2022-05-03
英国《Nature》杂志网站日前公布了2019年十大杰出论文。其中,中科院上海有机化学研究所的点击化学新成果载誉上榜。此外,复旦大学的亨廷顿舞蹈症新疗法也名列其中。

《使用重氮化试剂的功能性筛选的取代点击化学库》

论文作者

中科院有机化学研究所的董佳家研究员课题组

▲董佳家研究员

研究内容

“点击化学”近年来成为提名诺贝尔化学奖的高频词汇。如果一个反应操作简单,产率高,适用于范围广泛的化合物,而且具有特殊的选择性,即发生反应的化学基团只能相互反应,那么这个反应就被定义为“点击化学”。铜(Cu)催化的CuAAC反应,是最早的点击化学反应,在许多学科中都有应用。如果结构复杂的叠氮化物(含有N3基团)可以更广泛地用作反应物,其应用范围将更加广泛。

▲董佳家指导学生,来源如图

中科院有机化学研究所的董佳家研究员课题组今年在《自然》上报告说,氟磺酰叠氮化合物(FSO2N3)与几乎所有一级胺(含有NH2基团的化合物)混合时,表现出优异的重氮转移特性,由此发现了合成多种不同有机叠氮化物的高效手段。他们由此制成了包含1224种叠氮化物的文库,制备的叠氮化物溶液可直接用于 CuAAC 反应。这一反应符合点击化学在速度、广度和效率上的标准,成为“点击反应”家族的新成员。

▲有机叠氮化物的制备及其参与的CuAAC反应


此外,入选论文还包括:

利用“小分子胶水”特异清除亨廷顿病的致病蛋白


亨廷顿舞蹈病患者通常中年发病,表现为舞蹈样动作,随着病情进展逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽的能力,直至走向死亡。

▲细胞通过自噬过程降解致病蛋白的示意图


复旦大学的科学家们关注到一种可以利用的机制:细胞通过自噬过程来降解突变后的亨廷顿蛋白(mHTT) 引起的,这是一种清理机制,它依靠一种叫做自噬小体的囊泡,来吞噬蛋白质。于是团队假一种化合物可以令突变的亨廷顿蛋白被吞噬,增强清理效果。科学家们做了小分子筛选来找出这样的化合物,最终发现4种化合物能改善亨廷顿舞蹈病患者的病情。而其他涉及多聚谷氨酰胺扩展的疾病,也可能用这种方法打开突破口。


鱼类体内盛产人体需要的微量元素——科学家们为43个国家和地区,“画”出了367种渔获物当中的养分和这类疾病流行情况之间的关系图;


海王星又有一颗卫星被发现——第七颗内卫星正式出现,被命名为Hippocamp;


接近室温的超导导体——当压强达到100万个地球大气压强的时候,富含氢的氢化镧们能在250K左右时变成超导体,离室温的295K已并不遥远;


CRISPR精确编辑基因——过去的在基因编辑工具效率和精度都受到一定限制,而新的CRISPR工具,已经可以精确地编辑基因,几乎完全避免了之前的缺陷。


格陵兰冰盖下甲烷释放——冰川和冰盖下的沉积物蕴藏着碳化合物,在某些条件下可转化为甲烷这种温室气体;

格陵兰冰盖。图源:《自然》网站


父系线粒体DNA遗传——以往观点认为,线粒体和mtDNA仅从母亲处遗传,但新研究颠覆了这一认知,确定由双亲线粒体遗传引起的mtDNA异质性的三种情况。


可奔跑的机器狗——机器人的步态运动和手动灵活性通常较差,但用数据驱动的方法设计机器人软件,可以提高其运动技能,使一只四足机器狗精确、节能地运动起来。

机器狗。图源:《自然》网站

亚洲发现人类近亲物种——科学家在菲律宾发现了人类的近亲物种,并命名为“吕宋人”,引发大规模争论,使学界重新审视“亚洲人是从非洲迁移到亚洲大陆”的旧观念。


(来源丨科技日报、再生医学,版权属原作者,谨致谢意)



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