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行走在前沿 曲晓刚研究组取得**研究成果

                                                                       行走在前沿 曲晓刚研究组取得**研究成果
人类端粒DNA由于其与衰老和**如癌症等密切相关已成为目前生物学、化学和药学等领域的研究热点。来自中科院长春应用化学研究所的研究人员近期在这一领域取得了重要的研究成果,另外在老年痴呆症**筛选,作用机制等方面也得了系列**性的研究成果。研究成果陆续发表在NucleicAcids Research,Angew. Chem. Intl. Ed.等杂志上。

人类端粒DNA由于其与衰老和**如癌症等密切相关已成为目前生物学、化学和药学等领域的研究热点。来自中科院长春应用化学研究所的研究人员近期在这一领域取得了重要的研究成果,另外在老年痴呆症**筛选,作用机制等方面也得了系列**性的研究成果。研究成果陆续发表在NucleicAcids Research,Angew. Chem. Intl. Ed.等杂志上。

领导这些研究的是曲晓刚研究员,其早年毕业于中科院长春应化所,从事化学与生物学交叉研究领域,主要研究方向包括生物分子构象与功能调控;**与靶分子间作用机制;生物体系电子传递、生物电化学等。

 

 

端粒DNA和端粒酶与寿命和**如癌症等密切相关,已成为癌症**的特殊靶标。针对国际上报道的G-四链DNA结合体对人类端粒DNA选择性差,亟待发现以端粒酶为靶点的高选择性**试剂。

在之前的研究中,曲晓刚研究组结合四链DNA的构象、沟区大小及G-平面构型,设计、合成系列金属超分子化合物。幸运地发现**个可选择性识别人类端粒G-quadruplexDNA并有效抑制端粒酶活性的抑制剂,这个金属超分子手性化合物的P对应体对DNA具有手性识别能力,其选择性优于欧美临床同类使用**BRACO-19,目前已申请**。

进一步研究表明,人类端粒DNA Loop结构与序列调控金属超分子化合物对G-quadruplex DNA的手性选择性,改变DNALoop长度及序列可消除金属超分子配合物的手性选择性及构型转化。设计合成的金属超分子化合物可抑制端粒酶活性,使端粒长度缩短、细胞衰老,上调细胞周期依赖激酶抑制蛋白P16及P21的表达并表现出手性选择性,进而解释其在癌细胞中的作用机制,为发展以端粒酶为靶点的高选择性****奠定基础。他们利用四链DNA构型转化,设计开展新型可控四链DNA**释放体系,可在多种可控条件下,实现在细胞中**的有效释放和利用(Angew. Chem. Intl. Ed., 2011, 50, 882-886; Nucleic Acids Research,2011, 39, 1638-1644)。

近期研究人员又建立了特殊结构核酸如三链核酸稳定试剂的筛选平台,并探讨了非稳定质子化三链DNA在纳米管表面的形成。这些工作为发展基因**试剂及三链核酸的组装和应用提供理论指导(NucleicAcids Research, 2011, 39, ASAP DOI: 10.1093/nar/gkq1347;NucleicAcids Research, 2011, 39, DOI: 10.1093/nar/GKR322)。

除此之外,这一研究组近期还利用化学、分子生物学、生物化学、生物物理和现代波谱学等手段,构建了筛选AD病病变蛋白Aβ-ECFP细胞筛选体系,发现一些特殊结构类型聚金属氧酸盐能够调控Aβ的聚集。细胞学、酶学、生物物理等多种实验结果表明,聚金属氧酸盐能够抑制AD病病变蛋白Aβ纤维结构的形成。抑制效果与聚金属氧酸盐的结构、所带电荷数及体积密切有关。*新研究论文作为本期内封面文章发表在Angew.Chem. Int. Ed. 2011, 50,4184–4188;并被美国*近一期化学与工程新闻期刊(C&EN)副主编Lauren K. Wolf博士给予亮点报道。

作者简介:

曲晓刚

2002年 长春应化所稀土化学与物理重点实验室,研究员

应化所学术委员会副主任,吉林大学生命科学学院兼职教授

2006.12-2007.5 访问教授,加州大学UCSB 诺贝尔奖获得者Heeger博士实验室

2000-2002 美国加州理工学院 California Institute of Technology,

诺贝尔奖获得者Zewail NSF Laboratory for Molecular Sciences

1996-1999 美国 University of Mississippi Medical Center, School ofMedicine

1995-1996 香港城大,Department of Chemistry and Biology

1989-1994 中科院长春应化所研究生,获生物电化学专业博士学位

主要荣誉

中科院“百人计划”终期考评优良入选者(2005);

国家杰出青年科学基金(2002年);

中科院“百人计划”(2002年);

中科院院长奖(1995年)

研究资助

中科院优良“百人计划”入选者;

国家自然科学基金重点项目;

国家杰出青年科学基金;

中国科学院“百人计划”;

国家自然科学基金面上项目

研究领域及现状
从事化学与生物学交叉研究领域,主要研究方向包括生物分子构像与功能; **与靶分子间作用机制; 生物体系电子传递、生物电化学等.
主要成果及贡献

2002年下旬由加州理工诺贝尔奖获得者Zewail实验室回国,入选中科院“百人计划”并获国家杰出青年基金,2005年中科院“百人计划”终期考评优良入选者。主要的学术成果:发现稀土生物小分子化合物在低盐生理条件下可使B-ZDNA可逆转化,其独特的谱学性质变化为研究Z-DNA在体内的功能提供探针;新型设计合成的有机锗化合物对癌细胞具有很强杀伤作用,证实有机锗化合物可以嵌入DNA并抑制DNA合成,使之成为潜在****;****与DNA及蛋白间可发生超快电子传递;WP900识别左手螺旋Z-DNA并具有**活性。科学美国人 “Scientific American”;化学与工程新闻杂志“Chemical & Engineering News”先后报道了这一实验结果。已申请美国**1项;中国**4项。目前在Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.;J.Biol. Chem.;Nucleic Acids Res.; J. Am. Chem. Soc.;Chemistry &Biology; Molecular Pharmacology; J. Med. Chem.; Biophysical J.;Biochemistry等国外核心期刊发表学术论文28篇,其中IF>10, 2篇;IF>6,9篇。