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Thieme WebCheminar #24
仿生與天然產(chǎn)物合成
Biomimetic and Natural Product Synthesis
從大自然中獲得啟發(fā)、向大自然學(xué)習(xí)，經(jīng)常是解決問題的好方法。天然產(chǎn)物合成總是充滿挑戰(zhàn)，模仿大自然的方式來克服困難是明智之舉。仿生合成因其簡化復(fù)雜天然目標(biāo)合成過程的卓越特性而備受認(rèn)可。
本期Thieme有機(jī)化學(xué)研討會(huì)由清華大學(xué)藥學(xué)院唐葉峰教授主持，新西蘭奧克蘭理工大學(xué)Jack Chen教授、南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院鄧軍教授和寧波諾丁漢大學(xué)唐本燦副教授將討論他們在這一領(lǐng)域的最新成果。
# 主持人
唐葉峰
研究員, 博士生導(dǎo)師
清華大學(xué)藥學(xué)院
1999年本科畢業(yè)于蘭州大學(xué)化學(xué)系，其后在中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所獲得藥物化學(xué)碩士學(xué)位。2003-2006年，在北京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院師從楊震教授獲得有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位，隨后赴美國The Scripps Research Institute師從K. C. Nicolaou 教授從事博士后研究（2006-2009年）。2010年5月起在清華大學(xué)開展獨(dú)立研究。課題組研究主要研究方向包括合成化學(xué)、藥物化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)，簡而言之即以具有新穎化學(xué)結(jié)構(gòu)和重要生物活性的天然產(chǎn)物和雜環(huán)分子作為研究對象，通過發(fā)展新策略、新反應(yīng)和新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分子快速高效和多樣性合成；在此基礎(chǔ)上，圍繞上述活性分子開展藥物化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)研究，以期發(fā)現(xiàn)具有應(yīng)用轉(zhuǎn)化前景的藥物或生物工具分子。
# Speaker 1
兩親化合物自組裝的仿生催化劑系統(tǒng)
Biomimetic Catalyst Systems from the Self-assembly of Amphiphiles
Jack Chen
博士
新西蘭奧克蘭理工大學(xué)
Jack Chen于2010年獲得奧克蘭大學(xué)化學(xué)博士學(xué)位，師從Margaret Brimble教授。在英國布里斯托爾大學(xué)隨 Varinder Aggarwal 教授完成博士后研究（2011-2014 年）后，他到意大利帕多瓦市 Leonard Prins教授的研究小組研究超分子化學(xué)（2014-2016 年）。2016 年，他在奧克蘭理工大學(xué)理學(xué)院開始了自己的獨(dú)立職業(yè)生涯。Jack研究小組對分子自組織成功能架構(gòu)的方式很感興趣。他們研究的一個(gè)主要特點(diǎn)是利用協(xié)同效應(yīng)，即多個(gè)功能組共同發(fā)揮作用，以展現(xiàn)在原始砌塊中無法觀察到的特性。具有協(xié)同效應(yīng)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)可以構(gòu)建對化學(xué)燃料、光和其他刺激做出反應(yīng)的化學(xué)系統(tǒng)，從而展現(xiàn)“智能”和自適應(yīng)特性的潛力。
Abstract
Thieme Cheminars
活性位點(diǎn)中精確定位的官能團(tuán)之間的協(xié)同相互作用是天然酶的標(biāo)志之一?；瘜W(xué)家們從生物系統(tǒng)中汲取靈感，設(shè)計(jì)出了多種預(yù)組織官能團(tuán)的策略，以使得與底物形成多重結(jié)合。最近，我們展示了在自組裝囊泡中也能實(shí)現(xiàn)這種協(xié)同相互作用。在本次演講中，我們將討論自組裝如何提供一種動(dòng)力，使這些系統(tǒng)具有刺激響應(yīng)性，甚至具有類似生命的特性。
該研究領(lǐng)域目前面臨的挑戰(zhàn)包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其能在外部刺激下（如化學(xué)燃料或光）可逆地形成結(jié)構(gòu)和解構(gòu)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使其在非平衡狀態(tài)下運(yùn)行；以及化學(xué)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)組件之間通信的演示 （例如通過反饋循環(huán)）。在化學(xué)網(wǎng)絡(luò)中加入響應(yīng)性組分可產(chǎn)生自我生成、自我修復(fù)，并具有適應(yīng)性和進(jìn)化性潛力的新系統(tǒng)/材料。
# Speaker 2
天然產(chǎn)物生物合成的化學(xué)模擬
Chemical Emulation of the Biosynthesis of Natural Products
鄧軍
特聘研究員
南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院
鄧軍教授在蘭州大學(xué)獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位，并于2014年獲得中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所博士學(xué)位，師從李昂教授。在哈佛大學(xué)Andrew Myers教授實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究（2014-2016）后，2017年被聘為中國科學(xué)院昆明植物研究所率先行動(dòng)“百人計(jì)劃”研究員。2020年12月加入南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院任教授。他曾獲得多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，包括國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年學(xué)者（2022年）、Thieme Chemistry Journals Award（2020年）、第54屆布爾根施托克會(huì)議JSP Fellowship（2019年）等。他的研究方向是天然產(chǎn)物全合成生物合成途徑的化學(xué)仿真和藥物化學(xué)。
Abstract
Thieme Cheminars
仿生合成是簡化結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物活性天然產(chǎn)物合成的有效策略。然而，在大多數(shù)情況下，骨架重排天然產(chǎn)物的生物合成途徑尚未被揭示。針對這一普遍問題，我們開發(fā)了一種生物合成網(wǎng)絡(luò)分析（BNA）方法。通過該方法，我們基于細(xì)胞松弛素生物合成途徑的生物合成網(wǎng)絡(luò)分析，從共同的前體阿波松弛素 D 完成了五環(huán)細(xì)胞松弛素和部分細(xì)胞松弛素的不同全合成。合成的關(guān)鍵步驟包括 Prins 型環(huán)化和ene型環(huán)化，以建立五環(huán)類aspochalasans 的核心。在此，我們報(bào)告了一種生物啟發(fā)的利用鄰醌中間體的仿生 [5+2] 雜環(huán)加成的merocytochalasans 模塊化合成方法。這些合成工作為合成含有不同大環(huán)和氨基酸殘基的500多種有價(jià)值的細(xì)胞松弛聚糖提供了平臺。此外，我們通過對其生物合成途徑的化學(xué)模擬，實(shí)現(xiàn)了以羊毛甾醇為原料的三萜螺環(huán)硅內(nèi)酯A的高效合成。
# Speaker 3
量子化學(xué)在多環(huán)呋喃樹脂衍生物仿生合成中的應(yīng)用
Applications of Quantum Chemistry in Biomimetic Syntheses of Polycyclic Furanocembrane Derivatives
唐本燦
副教授
寧波諾丁漢大學(xué)
唐本燦副教授出生于貴州省盤州市。蘭州大學(xué)本科畢業(yè)后，她在英國諾丁漢大學(xué) Gerry Pattenden 教授的指導(dǎo)下攻讀博士學(xué)位，從事珊瑚中復(fù)雜多環(huán)二萜的生物仿生合成研究。在南安普頓大學(xué)在David Harrowven教授課題組完成博士后研究后，加入牛津大學(xué)Paton教授研究小組，專注于天然產(chǎn)物生物仿生合成的計(jì)算研究。2014年，唐本燦成為寧波諾丁漢大學(xué)助理教授，并于2019年升為副教授。她主要通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)兩方面探索海洋天然產(chǎn)物的生物仿生合成，其它研究興趣包括人工智能輔助藥物發(fā)現(xiàn)和有機(jī)光伏。
Abstract
Thieme Cheminars
本次演講總結(jié)了量子化學(xué)計(jì)算為多環(huán)海洋呋喃藻類衍生物的生物仿生合成提供的指導(dǎo)。多環(huán)呋喃樹脂衍生物是從海洋珊瑚中分離出來的一組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有重要生物學(xué)意義的海洋天然產(chǎn)物。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它們的合成具有挑戰(zhàn)性。研究者提出了仿生合成，并且部分已經(jīng)被化學(xué)合成所驗(yàn)證計(jì)算化學(xué)可為這些仿生合成提供支持。在本次研討會(huì)上，將與大家分享我們在多環(huán)呋喃樹脂衍生物的生物仿生合成方面所做的合成和計(jì)算嘗試，這些衍生物包括intricarene, bielschowskysin, providencin 和plumarellide。
時(shí)間及觀看方式
2024年3月27日 周三
16:00 北京時(shí)間
直播鏈接：http://live.bilibili.com/23843035
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