郭华, 张蕾, 董旭, 申刚义, 尹俊发. 固定化多酶级联反应器[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 392-405.
Hua Guo, Lei Zhang, Xu Dong, Gangyi Shen, Junfa Yin. Immobilized Multi-Enzyme Cascade Reactor[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(4): 392-405.
多酶级联反应在生命活动过程中发挥着重要作用。固定化多酶级联反应器是将不同功能的酶通过物理化学或生物手段固定于特定载体上,以之模拟生物体内多种酶协同作用方式促使底物发生降解和转化等反应的新型仿生催化技术。该技术具有固定化酶的稳定性、可重复利用以及酶级联的高效协同催化等优点,近年来在生物传感、模拟生物学以及生物转化等领域得到越来越多的关注。本文从多酶级联反应原理、反应器制备、级联反应的影响因素及应用等方面对近年来固定化多酶级联反应器的进展进行详细评述,并展望其发展前景。
林英武. 人工金属酶分子设计新进展:肌红蛋白研究实例分析[J]. 化学进展, 2018, 30(10): 1464-1474.
Yingwu Lin. Rational Design of Artificial Metalloenzymes: Case Studies in Myoglobin[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(10): 1464-1474.
师腾瑞, 杨玉洁, 刘琼, 李楠*. 硒蛋白R——一个独特的甲硫氨酸亚砜还原酶[J]. 化学进展 , DOI: 10.7536/PC180625.
Tengrui Shi, Yujie Yang, Qiong Liu, Nan Li*. Selenoprotein R: A Unique Methionine Sulfoxide Reductase[J]. Progress in Chemistry , DOI: 10.7536/PC180625.
王继乾*, 闫宏宇, 李洁, 张丽艳, 赵玉荣, 徐海*. 基于多肽自组装的人工金属酶[J]. 化学进展, 2018, 30(8): 1121-1132.
Jiqian Wang*, Hongyu Yan, Jie Li, Liyan Zhang, Yurong Zhao, Hai Xu*. Artificial Metalloenzymes Based on Peptide Self-Assembly[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(8): 1121-1132.
李意羡, 贾月梅, 俞初一. 氟代亚氨基糖的合成与糖苷酶抑制活性[J]. 化学进展, 2018, 30(5): 586-600.
Yixian Li, Yuemei Jia, Chuyi Yu. Synthesis and Glycosidase Inhibitory Activities of Fluorinated Iminosugars[J]. Progress in Chemistry, 2018, 30(5): 586-600.
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Guo Jian, He Yun, Ye Xin-Shan. Design and Discovery of Sialyltransferase Inhibitors[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(11): 1712-1720.
邢立文, 马占芳. 基于碳纳米材料的无酶电化学传感器同时检测抗坏血酸、多巴胺和尿酸[J]. 化学进展, 2016, 28(11): 1705-1711.
Xing Liwen, Ma Zhanfang. Non-Enzymatic Electrochemical Sensors Based on Carbon Nanomaterials for Simultaneous Detection of Ascorbic Acid, Dopamine, and Uric Acid[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(11): 1705-1711.
赵亚男, 王梦凡, 齐崴, 苏荣欣, 何志敏. 基于肽组装凝胶的超分子模拟酶[J]. 化学进展, 2016, 28(11): 1664-1671.
Zhao Yanan, Wang Mengfan, Qi Wei, Su Rongxin, He Zhimin. Supramolecular Artificial Enzyme Based on Assembling Peptide Gel[J]. Progress in Chemistry, 2016, 28(11): 1664-1671.
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Feng Xudong, Li Chun. The Improvement of Enzyme Properties and Its Catalytic Engineering Strategy[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(11): 1649-1657.
周妍, 赵雪冰, 刘德华. 非离子型表面活性剂对木质纤维素酶催化水解的影响及机理[J]. 化学进展, 2015, 27(11): 1555-1565.
Zhou Yan, Zhao Xuebing, Liu Dehua. Effects of Non-Ionic Surfactant on the Enzymatic Hydrolysis of Lignocellulose and Corresponding Mechanism[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(11): 1555-1565.
万晓梅, 张川, 余定华, 黄和, 胡燚. 碳纳米管固定化酶[J]. 化学进展, 2015, 27(9): 1251-1259.
Wan Xiaomei, Zhang Chuan, Yu Dinghua, Huang He, Hu Yi. Enzyme Immobilized on Carbon Nanotubes[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(9): 1251-1259.
赵媛, 曾金, 林英武. 基于蛋白质骨架的人工水解酶的理性设计[J]. 化学进展, 2015, 27(8): 1102-1109.
Zhao Yuan, Zeng Jin, Lin Yingwu. Rational Design of Artificial Hydrolases in Protein Scaffolds[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(8): 1102-1109.
方莉, 贺进禄. 无酶葡萄糖传感器[J]. 化学进展, 2015, 27(5): 585-593.
Fang Li, He Jinlu. Nonenzymatic Glucose Sensors[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(5): 585-593.
龚劲松, 李恒, 陆震鸣, 史劲松, 许正宏. 腈水解酶在医药中间体生物催化研究中的最新进展[J]. 化学进展, 2015, 27(4): 448-458.
Gong Jinsong, Li Heng, Lu Zhenming, Shi Jinsong, Xu Zhenghong. Recent Progress in the Application of Nitrilase in the Biocatalytic Synthesis of Pharmaceutical Intermediates[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(4): 448-458.
田丹碧, 张卫, 汤燕, 江凌, 刘佳, 胡燚. 纳米金生物共轭探针在酶活检测中的应用[J]. 化学进展, 2015, 27(2/3): 267-274.
Tian Danbi, Zhang Wei, Tang Yan, Jiang Ling, Liu Jia, Hu Yi. Bioconjugate Probe for Enzyme Activity Based on the Gold Nanoparticles[J]. Progress in Chemistry, 2015, 27(2/3): 267-274.
基于纳米生物共轭的酶活探针由于纳米材料的独特光电及电化学性质,多年来已经进行了广泛的研究。本综述总结了纳米金生物共轭探针在检测酶活性方面的研究成果,依次讨论了比色法、荧光法以及其他的方法,对其独特的设计进行了解释并讨论了各方法的优缺点。最后,简要指出了其发展的方向以及成功应用于实际应用时所存在的障碍。
范霄, 李艳艳, 刘迎亚, 曹昌盛, 李海涛. 单分子荧光技术在端粒和端粒酶研究中的应用[J]. 化学进展, 2014, 26(12): 1987-1996.
Fan Xiao, Li Yanyan, Liu Yingya, Cao Changsheng, Li Haitao. Application of Single Molecule Fluorescence Techniques on Telomere and Telomerase[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(12): 1987-1996.
端粒酶是一种逆转录酶,能够维持端粒的长度和活性,从而防止染色体末端降解或融合,维持染色体稳定.大多数正常体细胞中端粒酶活性被抑制,端粒长度随着细胞持续分裂逐渐缩短;而在大多数癌细胞中端粒酶都表现出活性,端粒的长度和结构得以维持,癌细胞永生化.由此可见端粒酶是一种重要的癌症标志物,可作为癌症诊断依据和治疗靶点.然而,端粒酶结构复杂且数量少,难以从微量全酶复合物中分离出足量端粒酶用于分析,这为传统方法研究端粒酶带来极大困难.随着单分子荧光技术的发展,荧光共振能量转移、荧光双色同步响应等技术已被应用于端粒酶的研究,打破了传统方法检测端粒酶的各种局限.本文主要综述了单分子荧光技术的发展,端粒、端粒酶与癌症及其研究进展,并对单分子荧光技术在端粒酶研究中的应用及其发展趋势进行了总结和展望.
邱晓沛, 张洪, 蒋天伦, 罗阳. 双链特异性核酸酶的生物学和医学应用[J]. 化学进展, 2014, 26(11): 1840-1848.
Qiu Xiaopei, Zhang Hong, Jiang Tianlun, Luo Yang. Biological and Medical Applications of Duplex-Specific Nuclease[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(11): 1840-1848.
双链特异性核酸酶DSN是一种能高选择性地识别并酶切完全匹配的DNA双链或者DNA-RNA杂交双链中的DNA,而对单链DNA和RNA几乎没有作用的核酸酶.DSN酶的上述特点使其在生物和医学等领域广泛应用,主要包括全长cDNA文库的均一化、单核苷酸多态性(SNP)检测和高通量测序等.近年来,DSN酶在microRNAs(miRNAs)的检测领域得以长足发展和应用.miRNAs是一组内源性、非编码短序列RNAs,在生理和病理过程中具有重要作用,但由于其序列短、丰度低等特点, miRNAs的检测一直是临床难题.新近研究主要基于DSN酶信号放大的特点,相继建立了一系列生物传感技术,通过采用不同检测原理如比色法、荧光法、电化学法等实现痕量miRNAs检测.本文就DSN酶在miRNAs检测、SNP检测、全长cDNA文库均一化及高通量测序等方面的生物学应用进行了综述.
谭祥龙, 许玲, 石景, 李宜明. 转肽酶Sortase A在蛋白质修饰中的应用[J]. 化学进展, 2014, 26(10): 1741-1751.
Tan Xianglong, Xu Ling, Shi Jing, Li Yiming. Applications of Transpeptidase Sortase A for Protein Modifications[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(10): 1741-1751.
近年来,发展蛋白质与多肽的化学选择性连接与修饰方法已成为化学生物学的研究热点。这类方法可以在很大程度上弥补基因工程技术无法制备翻译后修饰蛋白与人工改造蛋白的缺陷,得到目前无法通过生物表达的功能蛋白。20世纪90年代末,人们从金黄色葡萄球菌中分离得到转肽酶Sortase A,它能够选择性识别特异性多肽序列LPXTG,并在特定位点切断氨基酸的肽键进而将其与一个新的肽链连接。该特性使Sortase A有望成为一种高效、通用的蛋白质修饰的工具。与传统的化学合成相比,Sortase催化的化学半合成方法,可以较好的解决化学合成蛋白的尺寸问题。本文就近年来Sortase A在蛋白质修饰及合成中的研究进展进行简要综述。
李晓晖*, 黄美玲, 刘丽娜, 王燕云. 环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂[J]. 化学进展, 2014, 26(09): 1527-1536.
Li Xiaohui*, Huang Meiling, Liu Lina, Wang Yanyun. Cyclopeptide Histone Deacetylase Inhibitors[J]. Progress in Chemistry, 2014, 26(09): 1527-1536.
组蛋白去乙酰化酶抑制剂是一类以组蛋白去乙酰化酶为靶点的新型靶向抗肿瘤药物,在抗增殖、促凋亡、促分化、阻滞细胞生长周期、抗血管生成等方面有很好的作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂以其独特的抗肿瘤作用机理,在研发肿瘤治疗药物中占有重要地位。在组蛋白去乙酰化酶抑制剂分类中,环肽类抑制剂结构最为复杂,对多种类型的实体瘤及血液学癌细胞均具有良好的对抗作用。本文针对天然和化学合成的环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂中金属结合区、表面识别区以及连接区的结构特点进行了综述,并描述了各类抑制剂对酶的抑制活性和抗肿瘤增殖活性。对抑制剂不同结构区的修饰、改造可以使抑制剂对不同肿瘤细胞具有高效性和特异性作用,通过构效关系研究寻找具有高效低毒、靶向性环肽类抑制剂的结构规律,可为研究开发抗肿瘤药物提供帮助。
李慧, 孔德明. 脱氧核酶在重金属离子检测中的应用[J]. 化学进展, 2013, 25(12): 2119-2130.
Li Hui, Kong Deming. Applications of DNAzymes in the Detection of Heavy Metal Ions[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(12): 2119-2130.
脱氧核酶(DNAzyme)是通过体外筛选技术(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX技术)得到的具有酶活性的单链DNA片段。与天然酶相比,脱氧核酶具有性质稳定、合成和修饰简单以及易于储存等优势。某些脱氧核酶对金属离子显示了高度的识别特异性,且酶活性与特定金属离子的浓度密切相关。这些特点使其在金属离子检测中的应用备受关注。本文对脱氧核酶在重金属离子传感器设计中的应用进行了总结和评述,重点讨论了荧光传感器和比色传感器的设计。
郑伟, 谢琼, 陈良康, 陈建兴, 仇缀百. 双位点作用的乙酰胆碱酯酶抑制剂[J]. 化学进展, 2013, 25(11): 1973-1980.
Zheng Wei, Xie Qiong, Chen Liangkang, Chen Jianxing, Qiu Zhuibai. Dual Binding Site Acetylcholinesterase Inhibitors[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(11): 1973-1980.
阿尔茨海默病(AD)是一种严重威胁老年人生命健康的疾病,在针对不同靶点的抗AD药物开发中,基于双位点作用的乙酰胆碱酯酶抑制剂的研究是当前热点领域。这类抑制剂不仅能提高患者脑内乙酰胆碱水平以改善其认知能力,同时可干扰Aβ的聚集,调控病理过程,从而发挥双重治疗AD的作用。本文综述了双位点作用的乙酰胆碱酯酶抑制剂的作用机理及近几年来已报道的先导化合物,同时结合本课题组开发的左旋美普他酚类双配基的研究结果,总结此类化合物的合理设计和构效关系,对双位点作用的乙酰胆碱酯酶抑制剂的药物开发中面临的一些挑战进行探讨,并对其发展趋势作了展望。
Barbara K. Dunn. 乳腺癌预防的三期临床试验:雌激素靶向药物,选择性雌激素受体调控剂和芳香酶抑制剂[J]. 化学进展, 2013, 25(09): 1429-1449.
Barbara K. Dunn. Phase 3 Trials in Breast Cancer Prevention:Focus on Estrogen-Targeting Agents, Selective Estrogen Receptor Modulators and Aromatase Inhibitors[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(09): 1429-1449.
据估计,2008 年全世界有138 万新诊断的乳腺癌,占女性所有癌症的23%,是世界范围内女性中最常见的癌症。尽管早期诊断和治疗技术的进步已经降低了乳腺癌的发病率和死亡率,但乳腺癌仍然是女性中死亡率最高的癌症。因此,探索预防乳腺癌的途径和开发风险评估模型以确定最可能从预防性干预中受益的女性具有重要意义。大规模临床试验是评估乳腺癌预防药物功效的金标准,同时也是这些药物获得正式批准的基础。因此,本文重点讨论了已经进入三期临床试验或已获正式批准用于降低乳腺癌风险的药物,尤其是针对雌激素受体阳性乳腺癌的预防药物如选择性雌激素受体调控剂和芳香酶抑制剂等;此外也对乳腺癌风险评估模型进行了简单评述。
王志鹏, 张艳, 王晓青*. 金属酶中双氧活化的模型研究及应用[J]. 化学进展, 2013, 25(06): 915-926.
Wang Zhipeng, Zhang Yan, Wang Xiaoqing*. Models in Metalloenzymes for Dioxygen Activation[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(06): 915-926.
金属酶活化双氧的过程对生物体内新陈代谢、信号转导等一系列功能至关重要。生物体内实现双氧活化功能的金属酶主要有血红素酶和非血红素酶两类。对模型化合物催化双氧活化过程中间体的表征及催化反应产物的分析可以揭示金属酶的双氧活化机理;对模型化合物的反应活性与配体电子效应的研究将为配合物催化剂的配体设计提供指导。特别是血红素酶和非血红素酶可以实现对C-H键的选择性活化, 这是化学反应的难题之一。因此这些模型化合物可以被用做催化剂来解决药物发现、工业生产以及能源转化中的难题。本文介绍了血红素酶和单核非血红素酶模型化合物在机理研究上的近期进展, 分析了卟啉类似物、二组氨酸一羧酸面式结构酶模型化合物等模型的设计思想和高价金属氧合中间体的电子结构, 总结了配体电子效应和模型化合物催化活性之间的关系。最后, 提出了目前模型化合物在双氧活化研究中存在的一些不足, 并对其在基础研究及应用方面的发展进行了展望。
申刚义, 于婉婷, 刘美蓉, 崔勋. 固定化酶微反应器的制备及应用[J]. 化学进展, 2013, 25(07): 1198-1207.
Shen Gangyi, Yu Wanting, Liu Meirong, Cui Xun. Preparation and Application of Immobilized Enzyme Micro-Reactor[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(07): 1198-1207.
固定化酶微反应器是将生物分子固定技术与生化微反应相结合制备的一种固定化催化装置。这种微型化的反应系统由于兼具固定化酶的特异性催化、可重复利用及微分析的低消耗、易分离等优点,在生命科学如蛋白质组学、酶抑制剂的筛选、生物催化等领域具有非常重要的作用。固定化酶微反应器的性能与其制作方法关系密切。本文着重从酶与固定化载体结合方式的角度,对近年来固定化酶微反应器的各种制备方法和应用进行了较为详细的评述。重点讨论了各种方法的优缺点和最新的发展情况,并对其发展前景进行了展望。
王晓红*, 甘露, Heinz C. Schröder, Werner E.G. Müller*. 生物无机化学范式的转变: 硅质海绵动物中二氧化硅的酶促缩聚反应[J]. 化学进展, 2013, 25(04): 435-445.
Wang Xiaohong*, Gan Lu, Heinz C. Schröder, Werner E.G. M黮ler*. Paradigm Shift in Bioinorganic Chemistry: Enzymatic Polycondensation Reaction of Silica in Siliceous Sponges[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(04): 435-445.
硅蛋白的发现导致了生物无机化学范式的转变,因为它是第一个可以催化无机单体合成无机聚合物分子的酶。分子生物学,生物化学和细胞生物学数据证实,两种硅质海绵动物,包括寻常海绵和六放海绵,它们的骨针都是由硅蛋白/酶催化合成的。这种酶不仅存在于硅质海绵骨针内部,而且也存在于硅质海绵骨针表面。在硅质海绵骨针生长过程中,它催化生物二氧化硅的合成而构建硅薄层,一层层的硅薄层逐步沉积从而形成硅质海绵骨针。寻常海绵动物Suberites domuncula体外实验获得的硅蛋白活性数据(催化生物二氧化硅的形成)反映了体内骨针生长所需的生物二氧化硅量。本文最后总结了在寻常海绵动物骨针生长和成熟过程中出现的生物熔合现象,即内部的硅薄层“烧结”在一起形成致密的硅棒。强壮的和坚硬的生物二氧化硅骨架的形成需要经历一个硬化过程,这个过程由海绵动物排水通道表面的细胞膜控制,排除生物二氧化硅缩聚反应过程中释放出的水分而使材料固化。
杜可杰, 王忆, 梁捷雯, 计亮年, 巢晖*. DNA拓扑异构酶抑制剂[J]. 化学进展, 2013, 25(04): 545-554.
Du Kejie, Wang Yi, Liang Jiewen, Ji Liangnian, Chao Hui*. DNA Topoisomerase Inhibitors[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(04): 545-554.
DNA拓扑异构酶是一种广泛存在于真核细胞和原核细胞中的重要生物酶,对DNA转录、复制、染色体分离及基因表达等过程中的DNA拓扑结构起着重要的调控作用。研究发现,与正常细胞不同,DNA拓扑异构酶在肿瘤细胞中表现出不受其他因素影响的高水平表达,而许多抗肿瘤药物的作用机制也与DNA拓扑异构酶密切相关,因此它作为抗肿瘤药物的重要靶点引起了研究者的广泛关注。本文对DNA拓扑异构酶的结构、分类及生物功能进行了简要的归纳,总结了近年来DNA拓扑异构酶抑制剂的研究进展,并重点对金属配合物作为DNA拓扑异构酶抑制剂的研究现状进行了详细的介绍。
王海波, 赵猛, 计亮年, 毛宗万*. 具有非共价相互作用的金属酶模拟物[J]. 化学进展, 2013, 25(04): 577-588.
Wang Haibo, Zhao Meng, Ji Liangnian, Mao Zongwan*. Metalloenzyme Mimics with Non-Covalent Interactions[J]. Progress in Chemistry, 2013, 25(04): 577-588.
金属酶催化的高效性和选择性来源于第一配位环境金属催化中心和第二配位环境非共价相互作用力的协同作用。针对金属催化中心构效关系的研究已有大量报道,相比之下,有关非共价相互作用的研究尚不够充分。金属酶的非共价作用力,包括氢键、静电相互作用、范德华力和疏水相互作用等产生于第二配位环境中的氨基酸残基。阐述第二配位环境中氨基酸残基作用的首要障碍来自于复杂并难以界定的分子内和分子间的相互作用网络。制备包含非共价相互作用的金属酶模拟物是攻克这一难题行之有效的方法,它不但有利于理解非共价相互作用和金属离子之间的协同作用,而且有助于发展可应用于工业、医药、生物技术等领域的仿生催化剂。本文按照非共价弱相互作用的类型,对近期报道的典型案例进行综述。文中阐述了基于简单多齿配体,如联吡啶、三联吡啶、环胺、卟啉等,和基于超分子配体,如功能化的环糊精和杯芳烃等的金属酶模型物。在讨论模型物之前,本文对天然金属酶中的非共价相互作用简略探讨。
伍道春, 何严萍* . 非核苷类HCV NS5B聚合酶抑制剂[J]. 化学进展
Wu Daochun, He Yanping. HCV Non-Nucleoside NS5B Polymerase Inhibitors[J]. Progress in Chemistry
李轶, 李琳, 黄开勋*. 蛋氨酸亚砜还原酶及其在白内障发生发展中的作用[J]. 化学进展
Li Yi, Li Lin, Huang Kaixun. Methionine Sulfoxide Reductase and Their Roles in Cataracts Formation and Development[J]. Progress in Chemistry
巫瑞波, 曹泽星*, 张颖凯*. 锌酶的计算模拟:挑战与最新进展[J]. 化学进展, 2012, 24(06): 1175-1184.
Wu Ruibo, Cao Zexing, Zhang Yingkai. Computational Simulations of Zinc Enzyme: Challenges and Recent Advances[J]. Progress in Chemistry, 2012, 24(06): 1175-1184.