久久人妻熟女中文字幕av蜜芽,我我色综合,两女女百合互慰av赤裸无遮挡,脱了内裤掀起pg两边打肿

在自然界里，催化是和蛋白質和部分RNA直接相關的。化學家們從中汲取靈感，創造了以合成肽等分子為基礎的催化劑。基于非共價鍵的作用，這些骨架可被編輯的分子具有一個穩定的三維構象。它們由兩個關鍵的部分組成：1）一個鍵合位點，用于和一個化學反應底物或化學反應中間體相互作用；2）一個催化位點, 用于催化反應。化學家們將這兩個位點組裝在一起，形成空間上相互靠近的關系。這樣的設計能夠使這些催化劑提高化學反應的立體選擇性或者位點選擇性，亦或是加速這個反應。作者將這樣的設計擴展到第三大類生物分子——糖分子上。

自然界中存在的單糖種類超過了一百種，這遠多于組成蛋白質的二十種天然氨基酸。糖上含有的多個指向不同的方向的羥基，除了提供了豐富的手性環境，還能夠進一步被化學修飾。不僅如此，在氫鍵和疏水性的協同作用下，糖還可以與其他分子形成多種相互作用。這樣看來，糖分子具有其內在的優勢來實現催化的功能。試想，設計一個以糖分子為骨架的催化劑，不僅能夠推動糖合成以及糖構象分析的邊界，同時還會增進人們對糖和其他分子相互作用的理解。

圖1. 課題設計: a. 在自然界，糖和蛋白質的識別有賴于“碳氫鍵-π”相互作用；b. 天然結構唾液酸化的路易斯抗原X; c. 糖催化劑的設計（圖片來源：Nature chemistry）

在設計上，作者從大自然中尋找靈感，首先是尋找關于糖的相互作用。在糖和蛋白相互作用的區域，經常會發現一些含有芳香環的結構。在一種被稱作“碳氫鍵-π”的弱相互作用下，富電子的芳香環能夠與糖上缺電子的碳氫鍵相互吸引，這是糖和蛋白識別的重要分子學基礎 （圖1a）。作者設計將這種相互作用引入到糖分子催化劑上，用來吸引芳香環化合物，進而使得被招募而來的芳香環在空間上靠近催化位點。在催化劑骨架的設計上，作者以天然的糖結構——唾液酸化的路易斯抗原X為設計藍圖（圖1b）。這個天然聚糖在結構上有兩個特點：1）擁有一個向外延伸出去的唾液酸“臂膀”；2）一種非傳統的氫鍵作用維持了它三維結構的穩定性。在此基礎上，作者主要做了兩點調整 （圖1c）：1）將唾液酸“臂膀”替換成β半乳糖“臂膀”，因為β半乳糖的多數缺電子碳氫鍵指向同一個面，特別適合和芳香環形成“碳氫鍵-π”的相互作用；2）在不破壞構象穩定性的情況下，將其中的巖藻糖換成鼠李糖。這樣一來，C-4位置的羥基朝向會更加靠近相互作用位點，能夠更加方便地安裝一個催化位點，進而能夠催化一個化學反應。

圖2. 該糖分子催化色氨酸的化學反應（圖片來源：Nature chemistry）

作者首先探究了糖骨架的構象。結果顯示被設計的骨架結構剛性，而且被設計用來形成“碳氫鍵-π”相互作用的β半乳糖朝向和作者的預期一致，指向內部。接下來作者測試了糖骨架與色氨酸形成“碳氫鍵-π”相互作用的能力。結果表明，該相互作用主要集中在β半乳糖上。在這些結果的基礎上，作者在糖骨架上安裝了一系列不同的路易斯酸催化位點，得到一系列催化劑，用來催化色氨酸的Pictet-Spengler反應。作者發現能夠形成較強的“碳氫鍵-π”相互作用的4mer-IV的催化效果最好，這表明“碳氫鍵-π”相互作用和催化能力的相關性。為了進一步驗證這個結論, 作者合成了4mer-IV的兩個同系物：一個是沒有β半乳糖相互作用位點的3mer, 另一個具有葡萄糖相互作用位點的（形成的“碳氫鍵-π”相互作用較弱）4mer-V。相比于4mer-IV，這兩個同系物的催化效果較差。這進一步揭示了“碳氫鍵-π”相互作用在催化過程中的重要性。

作者設計了一個折疊的聚糖，在“碳氫鍵-π”相互作用下能夠識別含有芳香環的化合物，在水相的環境中可以催化Pictet-Spengler反應用來修飾色氨酸以及含有色氨酸的多肽。這些發現表明了糖分子在被設計成催化劑上的巨大潛力，為化學生物的研究提供了新的工具。此外，這些結果暗示，在自然界里，糖分子是否也具有像蛋白酶一樣的催化功能而被忽略了，這會打開糖科學以及生物學新的研究視角。

本文第一作者劉凱萌，2016年于中國農業大學獲得學士學位，2021年于北京大學獲得博士學位，師從葉新山教授。2022年至今在德國馬普所膠體與界面研究所Peter H. Seeberger教授的部門Martina Delbianco小組從事博士后研究。目前已以第一作者的身份在Nat.Chem.、Angew. Chem. Int. Ed. 等知名國際期刊上發表多篇論文，研究方向為通過糖和其他分子的互作機制，來解鎖糖的催化功能。

本文通訊作者Martina Delbianco博士，糖科學領域的新星，目前已在德國柏林自由大學，馬普所獲得終身教職，以第一作者或通訊作者的身份在Nature、 Nat.Chem.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed. 等知名國際期刊上發表多篇論文, 研究方向為糖的結構和功能的關系，包含了糖的折疊以及糖的自組裝研究。