杨成/伍晚花课题组发现超分子自抑制现象

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分子动力学与反应物浓度直接相关，一般情况下反应速度随反应物浓度的增加而增加。另一方面，由于生物大分子的精细结构和功能，酶反应的自我抑制在生物调控中是必不可少的。然而，自抑制在人工物理化学系统中很少被观察到，建立一个具有可控自抑制特性的人工分子/超分子系统是一个挑战，但无疑是构建具有高级自调节功能的分子/超分子系统的必要条件。近日，化学学院杨成/伍晚花课题组在J. Am. Chem. Soc.期刊上发表了题为“The More the Slower: Self-Inhibition in Supramolecular Chirality Induction, Memory, Erasure, and Reversion”的论文，报导了在超分子手性诱导、记忆、擦除和逆转过程中，柱五芳烃（柱[5]）衍生物表现出的一个前所未有的自抑制现象（图1）。

图1 柱五芳烃手性诱导过程中的自抑制

         将手性丙氨酸乙酯加入到具有大体积取代基修饰的柱[5]溶液中，使其SP和RP构象平衡发生移动，从而导致了时间依赖的手性诱导过程。有意思的是，加入的手性诱导剂越多，竟然导致手性诱导速度更慢。因此，手性诱导剂具有激活剂和抑制剂的双重作用。研究表明这种自抑制实质上是由三重串联平衡的动力学偶合造成的。此外，用非手性竞争结合剂替代手性诱导剂可以记忆手性信号，对映异构诱导剂可以消除和逆转手性信号，并同样表现出自抑制特性。化学修饰可以控制中间平衡的动力学，从而精确控制手性诱导、擦除和逆转的动力学。总之，该工作报道了首例人工超分子诱导的自抑制现象，通过操纵中间动力学建立了一种新的手性记忆系统，可以通过温度、浓度和化学修饰来控制手性诱导、擦除和逆转，为控制超分子系统动力学提供了新的思路。

        论文的第一作者是纪杰城博士和韦雪琴副教授，通讯作者是伍晚花副教授、罗奎教授和杨成教授。

        课题组网站链接：http://yangchenggroup.com/
        原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c13210


        文章来源：四川大学
        伍晚花，博士，四川大学化学学院副教授。作为负责人主持了国家自然科学基金-青年科学基金、四川大学青年教师科研启动基金、大连理工大学精细化工国家重点实验室开放课题、中国博士后面上项目等4项研究课题；作为主研人员参与了国家自然科学基金重点专项、国家自然科学基金面上项目及四川省科技厅重点研发项目等多项省部级以上研发项目。
          罗奎 博士、研究员（博导），2009年7月从四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心毕业，留校参加工作。2009年9月开始在美国犹他大学药剂学和药物化学系做博士后。2016年3月调动到四川大学华西医院临床磁共振中心。回国后，发展了体内循环系统中稳定的、肿瘤高靶向、肿瘤微环境特异降解和快速释药的大分子递送系统的研究方向：针对肿瘤诊断与治疗的智能大分子—药物/显影剂偶联物给药系统和MRI造影剂，以及智能DNA、siRNA递送系统的研究。罗奎博士共发表SCI收录论文50余篇，其中第一/通讯作者35篇（中科院一区21篇，四川大学B级18篇）包括Biotechnology Advances, Biomaterials, Journal of Controlled Release等，获得美国专利1项和中国发明专利3项授权，申请中国发明专利4项，参与编著4部（撰写4章chapter）。主持科技部国际科技合作专项、科技部支撑计划项目子课题、国家自然科学基金面上项目（2项）和青年项目以及四川大学优秀青年学者基金共6项，作为主研人员参与973 计划生物材料项目、国家自然科学基金重点项目、省部级国际合作项目等4项。2014年教育部自然科学一等奖（排名第三，第一获奖单位中排第二）。罗奎博士是ACS nano, Biomaterials, Journal of Controlled Release, Advanced Functional Materials等多个国际权威期刊审稿人。
           杨成，男，博士，四川大学教授，博士生导师。1998年硕士毕业于四川大学化学系，2004年毕于日本长崎大学获得药学博士学位，2007年任大阪大学助理教授，2012年回国担任四川大学化学学院教授。发表SCI 收录论文80 余篇，论文共被引用2000 多次，申请专利5项。获选日本科学技术振兴机构先驱研究员（PRESTO）。目前担任中国新侨创新创业联盟理事、亚洲大洋洲环糊精协会理事、中国化学快报青年编委。