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郭东升课题组在“杯芳烃活化的磷酸化响应多肽跨膜转运”领域取得重要进展
2017-10-20

我院郭东升教授课题组一直从事杯芳烃超分子化学的研究工作。在设计合成新型水溶性杯芳烃衍生物的基础上,着重考察其分子识别与组装等基础理化性质,进而将其应用到生物医药领域,包括生物传感、调节蛋白结构/活性、药物递送和超分子光治疗等,从而实现系列重大疾病的诊断和治疗。最近,该课题组成功将所设计的新型两亲磺化杯芳烃应用于跨膜转运领域,并实现了酶调节的多肽跨膜运输。

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磷酸酶和激酶是生物体内必不可少的作用基元,其参与了生命活动中的信号转导过程,生命体中非正常的酶活性将使得生命体遭受多种癌症风险。近年来许多科学家致力于调节磷酸酶以及激酶活性的药物研究工作。南开大学郭东升教授课题组与德国雅各布大学Werner M. Nau教授课题组合作构建了一个杯芳烃超分子体系,用以研究磷酸化响应的多肽跨膜转运。首先,选用不同两亲性磺化杯芳烃作为细胞穿膜肽的转运活化体,探究其活化转运能力。实验结果表明,该类新型活化体对细胞穿膜肽的转运活性比传统活化体高出近千倍。同时,他们还首次发现该类活化体对激酶A和激酶C的底物多肽有很好的转运效果。这是由于下缘烷基链修饰的两亲磺化杯芳烃具有稳定的锥式构象,也正是这种独特的预组织骨架结构使其成为优良的转运活化体。然而,基于杯芳烃空腔分子识别的选择性,该类活化体对磷酸化的激酶产物多肽却没有好的转运活性。杯芳烃活化体对生物相关多肽的选择性转运不仅实现了酶调节的跨膜转运,而且构建了一种免标记的荧光检测激酶方法。该方法在药物高通量筛选方面具有潜在的应用价值。这一研究成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.201707979),文章第一作者是南开大学博士研究生彭姝,通讯作者是郭东升教授和Andreas Hennig博士。