诺奖获得者作客上海交大:“点击”抗癌活性小分子研究

文 / 新民晚报
2019-04-22 16:01


诺奖获得者作客上海交大:“点击”抗癌活性小分子研究


图说:卡尔巴里夏普莱斯教授做客上海交通大学大师讲坛 新民晚报记者 孙中钦摄(下图)

点击化学是一种实用的哲学概念在合成化学上的映射,已被广泛应用于有机化学、聚合物材料合成、生物分子标记、抗体修饰、药物开发等一系列重要的研究和生产领域。今天下午,不对称催化和点击化学领域的奠基人,诺贝尔化学奖、普里斯特利奖、沃尔夫奖、美国富兰克林奖章获得者,美国科学院和艺术及科学院双院士卡尔巴里夏普莱斯教授做客上海交通大学大师讲坛,作《SuFEx点击化学在生物方面的应用》报告,向交大师生分享其近期在研究具有抗癌活性的小分子方面的工作。

夏普莱斯教授于1941年4月28日出生于美国费城,1959年进入达特茅斯学院修读大学课程,1968年于斯坦福大学获得博士学位,随后在斯坦福大学和哈佛大学从事博士后研究。曾在麻省理工学院和斯坦福大学担任教授,1990年开始转到斯克里普斯研究所担任W. M. Keck讲座教授。他从事“点击化学”研究,是不对称催化和点击化学领域的奠基人。


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据悉,夏普莱斯喜欢中国文化,特别是可以团结很多人的家族观念。他也非常欣赏老子《道德经》里的一句话,“故有之以为利,无之以为用”,认为这句话道出了“点击化学”中的哲学真谛:平时不会反应的碳-杂原子的结合,看起来似乎没什么用处,可当带上了特殊的官能团后,就会具有很高的选择性。比如夏普莱斯教授正在研究的第二代“点击化学”反应中,带上硫氟基团的小分子,可以精准识别出能与之结合的蛋白质,并形成相当稳固的共价键。


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最近在点击化学的核心理念上又发展出来新一代的点击化学——基于“硫氟交换”的高价硫氟类化学。夏普莱斯教授在报告会中介绍了他于2014年发现的这一点击化学反应——SuFEx反应。该反应以商业化生产的工业原料硫酰氟(Vikane,SO2F2)和乙烯磺酰氟(ESF)来构建多种含有有S(VI)-F键的分子结构,如含-OSO2F( 氟代硫酸根)和-SO2F(磺酰氟根)等基团的分子。自开发以来,SuFEx反应已在材料科学、化学生物学和药物研发方面得到广泛应用。在有机碱的存在下,酚类化合物和硫酰氟气体(SO2F2)可以通过SuFEx反应高效地合成芳基氟代硫酸酯类化合物。该类化合物在生物环境中通常是稳定的,但当特定蛋白质侧链存在可以与芳基氟代硫酸酯官能团反应或促进氟离子离去的基团时,氟代硫酸酯官能团会被该蛋白质活化。这种蛋白质与芳基氟代硫酸酯官能团之间的相互作用实现了探针分子与蛋白质配体之间的共价连接。在演讲中,夏普莱斯教授重点介绍近期使用这种新方法在发现具有抗癌活性的小分子方面的工作。

钱学森曾问:为什么我们的学校培养不出杰出的人才?一直以来,国人都在苦苦思索这个问题。作为国内一流高校,上海交通大学一直在针对钱学森之问寻求解决之道。大师讲坛与交大学术高地建设同向同行,为广大师生提供高层次的学术交流平台。

新民晚报首席记者 王蔚