拓扑蛋白质的设计、合成及应用
日期：2021-10-20
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报告人：张文彬 教授 北京大学
时间：2021年10月20日 14：15
地点：霞光楼 200号报告厅
邀请人：颜徐州 研究员
自独立开展工作以来，以“精密结构高分子”为中心，对高分子的设计、合成和自组装做了积极的尝试和深入的研究，致力于通过结合生物大分子和合成大分子的设计理念和独特基元，发展具有精密结构的非传统高分子，实现对其化学结构和物理结构的精准控制，以发展相应的功能材料。
至今为止，已在Science, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Cent. Sci., Giant, Macromolecules等国际重要学术期刊上发表论文共134篇，其中102篇为第一或通讯作者，总他引4000余次。
曾获日本化学会杰出讲座奖(2017年)、国家杰出青年基金（2019年）、Bayer Investigator Award（2021年）等荣誉和人才计划。
蛋白质的体内合成受基因调控，其主链结构多为线性结构。具有非线性复杂拓扑结构的蛋白在大自然中较为少见，大多与特定的功能优势相联系。
我们致力于拓展蛋白质的拓扑结构，以探索拓扑结构的构效关系以及生物医药应用。我们利用可基因编码的多肽标签-蛋白质化学反应，通过合理的设计及与蛋白质折叠的结合，合成了多种具有复杂拓扑结构的蛋白质，包括轮烷、打结蛋白质、套索蛋白质，蛋白质索烃等。
我们发展了具有一定普适性的拓扑蛋白质设计方法，应用分子动力学模拟初步探讨了一系列拓扑异构体的构效关系，并通过组装和反应的协同，实现了多种拓扑蛋白质的胞内精密合成。
通过对若干模型蛋白拓扑结构的计算机模拟和实验研究，我们发现拓扑结构可显著提升蛋白的稳定性和耐酶切稳定性、抗变性、抗聚集能力，提示其在蛋白质药物方面具有广泛的应用前景。
本课题得到国家自然科学基金委（21925102, 21991132, 92056118）、国家重点研发计划（2020YFA0908100)和北京分子科学国家研究中心资助 (BNLMS-CXXM-202006)的资助。
参考文献：
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