《美國化學(xué)會志》報道我校二硫動態(tài)手性化學(xué)研究進展
????手性化學(xué)一直是分子科學(xué)的中心論題之一。手性作為基本化學(xué)信息，其在分子、超分子尺度的轉(zhuǎn)移、傳遞和放大機制對理解生命體的手性起源和傳遞過程具有重要意義。近日，我校化學(xué)與分子工程學(xué)院曲大輝教授團隊在二硫動態(tài)手性化學(xué)領(lǐng)域取得重要研究進展，在《美國化學(xué)會志》上報道相關(guān)研究成果（J. Am. Chem. Soc. 2022, DOI:10.1021/jacs.1c10000）。
????二硫鍵作為蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成基元之一，其立體化學(xué)因素（即二面角和手性）對其蛋白質(zhì)和多肽的結(jié)構(gòu)和功能往往具有決定性作用。然而，來自于氨基酸上的手性信息是如何傳遞到二硫鍵上，且如何在復(fù)雜變構(gòu)環(huán)境中實現(xiàn)對二硫鍵立體化學(xué)的動態(tài)調(diào)控，仍然是個未解之謎。近日，我校研究人員利用小分子二硫為模型，首次揭示了二硫鍵能夠作為氫鍵受體，與氨基酸的酰胺鍵（氫鍵給體）形成S-S···H-N氫鍵，且這一從未被觀測到的非共價鍵，在該分子體系中能夠作為手性信息的重要傳遞媒介，使得氨基酸的中心手性信息能夠有效傳遞到二硫鍵，實現(xiàn)對二硫動態(tài)手性的調(diào)控。同時，該分子內(nèi)氫鍵僅在溶液相中被觀測到，在固態(tài)下，X射線單晶結(jié)構(gòu)顯示分子間形成C=O···H-N氫鍵，自組裝成反平行堆積的單一手性螺旋結(jié)構(gòu)，且固態(tài)下二硫的立體化學(xué)呈現(xiàn)出與溶液相完全相反的結(jié)果，即立體發(fā)散性。該工作首次實驗證明了S-S···H-N氫鍵的存在及其在手性傳遞中的關(guān)鍵作用，其中揭示的實驗結(jié)果可能對理解二硫鍵在復(fù)雜超分子環(huán)境（如蛋白質(zhì)）中的動態(tài)手性和功能具有啟示性意義，也將二硫鍵這一動態(tài)分子單元作為引入到超分子化學(xué)的研究范疇。
????該研究工作由我校張琦博士完成，得到了我校田禾院士、曲大輝教授、Ben. L. Feringa教授的悉心指導(dǎo)。此外，該研究工作還得到了國家自然科學(xué)基金、材料生物學(xué)與動態(tài)化學(xué)教育部前沿科學(xué)中心、上海市科技重大專項、上海科學(xué)技術(shù)委員會、費林加諾貝爾獎科學(xué)家聯(lián)合研究中心等支持。
Stereodivergent Chirality Transfer by Noncovalent Control of Disulfide Bonds
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10000
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