Principales temas y direcciones de investigación de Yao

Investigación de síntesis y relación estructura-actividad de productos naturales con apoptosis y otras actividades: la apoptosis es un proceso de vida autocontrolado y ha sido ampliamente estudiado. Estos estudios son de importancia fundamental para el tratamiento del cáncer y las enfermedades geriátricas. Las sustancias químicas bioactivas pueden inducir la apoptosis, pero a menudo es difícil inducir la apoptosis en las células de tumores sólidos humanos. Dos nuevos compuestos, el polioxipéptido A y b, obtenidos por fermentación microbiana, pueden inducir la apoptosis de la célula de cáncer de páncreas AsPC-1, y los resultados experimentales comparativos son obvios. Como uno de nuestros proyectos de investigación, obtuvimos todos los monómeros de aminoácidos no convencionales y cadenas laterales de acilo con múltiples centros quirales mediante el uso racional de reacciones asimétricas controladas enantioméricamente. Sobre esta base se ensamblan dichas unidades para obtener finalmente el compuesto natural deseado. Esta experiencia en síntesis química también se puede utilizar para la síntesis paralela de análogos estructurales, creando la posibilidad de investigar cuestiones relacionadas con mecanismos biológicos.

Además, la inestabilidad estructural del gen supresor de tumores p53 es una causa importante de más del 50% de los cánceres. La unión de la proteína a Mdm2 es la principal forma de generar inestabilidad estructural de p53 en el organismo. . La clofosina, un producto natural descubierto en 2001, tiene la capacidad de bloquear las interacciones proteína-proteína. Estos resultados brindan la posibilidad de desarrollar nuevas rutas sintéticas y diversas estructuras moleculares activas. Como segundo elemento del plan de química sintética, estamos tratando de desarrollar más estructuras paralelas a partir de intermediarios mediante el desarrollo de la síntesis total y utilizando la plataforma de investigación de biología química para explorar las reglas detalladas de inhibición de la interacción entre la proteína p53 y Mdm2.

Los químicos antiinflamatorios son un área importante de la química orgánica y medicinal. 65438-0999 Tres nuevos compuestos, ciclomalina A, B y C, descubiertos en la costa de California, EE. UU., muestran una excelente actividad antiinflamatoria in vitro e in vivo. Son los compuestos inflamatorios antitropicales más potentes encontrados hasta el momento. Estos compuestos también contienen varios aminoácidos poco comunes, que se encuentran naturalmente en cantidades extremadamente bajas. Como tercer esquema de síntesis, completamos la primera síntesis total de ciclomalina C utilizando un método de síntesis asimétrico en 2004. Actualmente, trabajaremos para obtener más muestras, derivados y análogos, y esperamos colaborar con otros grupos de investigación para descifrar la genética de los grupos de enzimas en los microorganismos que producen estos compuestos para su producción en sistemas de expresión económicos.

Realizar investigaciones de biología química utilizando productos naturales y sus análogos activos como sondas. Las lactonas anonáceas son una gran clase de productos naturales que se encuentran en las plantas Annonaceae y tienen actividad antitumoral y citotoxicidad muy significativa, y algunos compuestos. se encuentran entre los compuestos antitumorales más potentes. Los estudios de relación estructura-actividad han demostrado que estos compuestos pueden inhibir el proceso clave de transporte de electrones al actuar sobre el proceso de fosforilación oxidativa de las mitocondrias. Basándonos en la síntesis total de lactonas anonáceas naturales, diseñamos y desarrollamos compuestos similares a los productos naturales. A través de métodos físicos y químicos, medición de la actividad de modelos biológicos y métodos de investigación de biología celular, buscamos la relación entre productos naturales, compuestos simulados y biológicos. actividades. conexión esencial. Paralelamente se han desarrollado métodos de síntesis paralelos basados ​​en el principio de diversidad molecular y se han obtenido algunos compuestos "artificiales" con mejores prestaciones que los productos naturales. Actualmente, nuestro trabajo en curso incluye explorar el mecanismo de selectividad de célula a célula del análogo AA005 y desarrollar análogos con alta solubilidad en agua. Annonaceae es un recurso vegetal medicinal natural en China. La investigación química y biológica sobre los compuestos de lactonas anonáceas altamente activas que contiene seguramente promoverá la modernización de los recursos de plantas medicinales de mi país y su base de sustancias químicas.

El segundo tema de esta línea de investigación se centrará en la química sintética y las aplicaciones biológicas de los azúcares con alto contenido de carbono. Una serie de azúcares con alto contenido de carbono representados por el ácido siálico (o ácido neuramínico) presentes en la superficie celular se denominan "antenas" para la interacción entre las células y entre las células y sustancias extrañas (como los virus), y están relacionadas con muchas enfermedades ( como inflamación, gripe, ciertos cánceres, etc.) están estrechamente relacionados con el proceso. ). El estudio de cuestiones químicas en los procesos de transducción de señales y comunicación entre ellos tiene una importancia práctica importante. También es una parte importante de la investigación del proteoma, es decir, la modificación tardía tras la síntesis de proteínas. Centrándose en Neu5Ac y los azúcares con alto contenido de carbono relacionados, se han desarrollado métodos de preparación química para moléculas de azúcar con alto contenido de carbono mediante la simulación del proceso de transformación biológica, y se han obtenido estructuras análogas del ácido siálico con diversidad molecular y moléculas químicas con valor de investigación en profundidad. se puede utilizar en investigaciones de organismos relacionados sobre temas académicos.

Estudiar los mecanismos reguladores químicos dentro de las células y desarrollar nuevas herramientas de investigación de biología celular "visual" El contenido de nuestra dirección incluye el mediador de señalización Grb2, que está estrechamente relacionado con la proliferación maligna de células de cáncer de mama humano. La señal continúa aguas abajo hasta que el péptido con el residuo de tirosina fosforilado reacciona con el dominio SH2 de Grb2. Intentamos utilizar métodos sintéticos para crear una estructura rígida con la misma conformación que el cuerpo del inhibidor y configurar los grupos funcionales necesarios para interactuar con la columna vertebral del dominio SH2 para mejorar la capacidad de unión, obteniendo así alta afinidad, resistencia a la hidrólisis y resistencia química. estabilidad.

En términos de visualización en tiempo real de macromoléculas biológicas en células vivas, intentamos aprender los principios de las interacciones intermoleculares, diseñar y sintetizar moléculas fluorescentes y dispositivos moleculares específicos, etiquetar específicamente biomoléculas objetivo y utilizar nuevas ópticas. Los principios, como la tecnología FRET, permiten la investigación visual de objetivos en tiempo real y con una sola molécula. Estos complementarán los métodos de investigación de biología celular existentes, ayudarán a revelar algunas leyes científicas de procesos en biología y descubrirán nuevas leyes de las ciencias biológicas.