科學家首次在生物體內合成硼碳鍵
發表論文介紹了加州理工學院研究團隊首次創造出能生產有機硼化合物的大腸桿菌的研究成果,并且這種細菌的生產速度比普通化學反應快400倍。這項合成生物學領域的成果標志著細菌可以生成硼-碳化學鍵。 有機硼化合物不僅在有機合成方面應用廣泛,還可用作聚合反應的引發劑、煤油抗氧化劑、肥料、殺菌劑和抗癌藥等。但迄今為止,自然界中并未發現可以合成有機硼化合物的生物體。該研究小組開發出可生產手性有機硼烷的細菌平臺。 研究人員首先以表達Rhodothermus marinus細胞色素c(Rma cyt c)的大腸桿菌作為全細胞催化劑來合成目標有機硼化合物。為提高催化效率,他們使用了該團隊率先于20世紀90年代提出的定向進化法對Rma cyt c進行突變,直到制造出可高度熟練組裝硼-碳化合物的細菌。其中利用全細胞催化是因為蛋白質在全細胞系統中比在純化形式中更具活性。這項研究建立了DNA編碼的易于工程化操作的細菌平臺用于硼化(boryla......閱讀全文
科學家首次在生物體內合成硼碳鍵
發表論文介紹了加州理工學院研究團隊首次創造出能生產有機硼化合物的大腸桿菌的研究成果,并且這種細菌的生產速度比普通化學反應快400倍。這項合成生物學領域的成果標志著細菌可以生成硼-碳化學鍵。 有機硼化合物不僅在有機合成方面應用廣泛,還可用作聚合反應的引發劑、煤油抗氧化劑、肥料、殺菌劑和抗癌藥
Nature:首次構建出制造含硼碳鍵化合物的細菌
一項新的研究中,美國加州理工學院化學工程、生物工程與生物化學教授Frances Arnold博士和她的團隊構建出首次能夠制造含有硼-碳鍵(B-C)的化合物的細菌。在此之前,這些硼-碳鍵僅來自化學家的實驗室,并不能夠由任何已知的生命形式產生。相關研究結果發表在2017年12月7日的Nature期刊
人工進化酶首次打破硅碳鍵
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516722.shtm
人工進化酶首次打破硅碳鍵
硅和碳都是地球上含量豐富的元素,但是自然界卻從未發現硅碳鍵的存在。2016年,美國加州理工學院科學家首次找到誘使生物通過化學方式形成硅碳鍵的方法。現在,他們首次設計出一種酶,可打破硅和碳之間牢固的人造鍵。這種鍵存在于廣泛使用的硅氧烷或有機硅化學品中,而這些化學物質可能殘留在環境中。這一成果有望使
日本首次合成碳納米帶
日本名古屋大學的研究組最近首次成功合成了國際學界60年前理論上提出的筒狀碳分子“碳納米帶”。碳納米帶比同樣為筒狀結構的碳納米管(CNT)短,用于鑄模可獲得期望結構的碳納米管,將促進碳納米管的迅速普及。該成果發表在4月14日的《科學》雜志的電子版上。 研究組在合成無扭曲帶狀分子的基礎上,設計
中國科學家首次成功合成石墨炔-開辟碳材料研究新領域
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體,其豐富的碳化學鍵,大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備,如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。
關于高能磷酸鍵化合物的合成介紹
ATP的立體結構ATP可通過多種細胞途徑產生,最典型的如在線粒體中通過氧化磷酸化由ATP合成酶合成,或者在植物的葉綠體中通過光合作用合成。ATP合成的主要能源為葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在胞液中產生2分子丙酮酸同時產生2分子ATP,最終在線粒體中通過三羧酸循環產生最多36分子ATP。
科學家首次研究家庭碳排放
不以善小而不為,10年內美國二氧化碳排放量將削減1億多噸 通過采用一些人們熟知的方法,美國人在未來10年可將溫室氣體排放削減7%。 開低油耗汽車,為屋頂隔熱,以及安裝節能燈泡……這些你可能都有所耳聞,但落實到每個人究竟能夠為減緩全球變暖做些什么呢?一項新的研究結果顯示,你能干的事可多著呢
科學家首次合成耳墜型卟啉
近日,湖南師范大學宋建新課題組利用鈀催化下“鈴木偶聯”的方法,在國際上首次合成出卟啉類家族的一種新成員——“耳墜”型卟啉,其多絡合中心的結構使新化合物的絡合能力比卟啉更強。相關成果4月14日在《德國應用化學》上在線發表,并被選為封面(inside cover)亮點。作者在設計中將該校校徽巧妙嵌入
首例無需酸穩定的中性硼氧雙鍵化合物合成
作為有機酮(R2C=O)的類似物,硼氧雙鍵化合物(R-B=O)非常不穩定,至今還未能被成功合成。由于硼和氧的電負性差異相當大,導致硼氧雙鍵高度極化,很容易按頭尾相接的方式發生分子間的反應形成非常穩定六元環(RBO)3。為了阻止此分子間的反應,人們用路易斯酸或質子酸來和氧作用以穩定硼氧雙鍵化合物。
科學家首次在老鼠體內發現癌癥“干細胞”
據英國《每日電訊報》報道,兩個科研團隊在英國《自然》雜志撰文指出,他們分別通過不同的實驗,首次在老鼠體內發現了癌癥治療失敗后導致腫瘤再生的癌癥“干細胞”,科學家們希望借助最新發現獲得新的癌癥療法。 在第一篇論文中,美國德克薩斯大學的科學家在老鼠體內發現了一群細胞,科學家們表示,這群細胞“顯
研究人員環丙烷的不對稱碳氫鍵硼化方面獲進展
光學活性的環丙烷類化合物廣泛存在于天然產物中,在有機合成、藥物化學和催化材料等方面有著重要的應用價值。其中,環丙烷基硼酸由于能夠利用碳硼鍵的立體專一性反應實現產物的多樣性而受到了越來越多的關注。目前合成此類化合物的方法大多需要對底物進行預先活化,從而引起額外的操作步驟和更多試劑與溶劑的消耗。因此
選擇性硼氫鍵活化的銥催化碳硼烷硼基化反應研究獲進展
碳硼烷是由兩個CH 和十個BH 頂點組成的籠狀分子,被視為苯的三維類似物,具有超芳香性及很好的化學和熱穩定性,在生物醫藥、超分子材料等領域有著重要的用途。例如,利用其單位分子內的高硼含量作為硼中子俘獲療法(BNCT)試劑,利用其高熱穩定性用于耐熱硅硼橡膠聚合物;其它用途還包括超分子材料、分子機器
科學家首次測量液態碳微觀結構
由德國羅斯托克大學和亥姆霍茲-德累斯頓-羅森多夫中心(HZDR)領銜的國際科研團隊,在近日出版的《自然》雜志中刊發了一項重大突破:他們利用歐洲X射線自由電子激光裝置(XFEL)上的高性能激光器DIPOLE100-X,首次成功測量出液態碳的微觀結構。 液態碳存在于行星內部深處,同時在未來核聚變等
蘭州化物所在環丙烷的不對稱碳氫鍵硼化方面獲進展
光學活性的環丙烷類化合物廣泛存在于天然產物中,在有機合成、藥物化學和催化材料等方面有著重要的應用價值。其中,環丙烷基硼酸由于能夠利用碳硼鍵的立體專一性反應實現產物的多樣性而受到了越來越多的關注。目前合成此類化合物的方法大多需要對底物進行預先活化,從而引起額外的操作步驟和更多試劑與溶劑的消耗。因此
中國科大實現偕二硼化合物的非常規合成
近日,中國科學技術大學化學與材料科學學院、合肥微尺度物質科學國家實驗室教授傅堯和副教授肖斌課題組在偕二硼化合物的非常規合成領域取得重要進展。研究人員報道了一種金屬鎳催化末端烯烴合成偕二硼化合物的新反應,相關成果于8月24日發表在《自然-通訊》上。 有機含硼化合物是重要的有機合成砌塊和藥物化學原
我國成功將偕二硼化合物應用于羧酸轉化并構建烯醇硼
作為廣泛存在于自然界中的重要化工原料,羰基化合物的高值化利用一直以來備受關注。同時,作為有機化學中的一類重要合成砌塊,有機硼化合物的高效合成方法同樣是研究熱點之一。 中國科學院蘭州化學物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室/蘇州研究院劉超課題組致力于基于有機硼化學的羰基化合物轉化研究,并取
科學家首次在活鼠體內實現細胞重編程
之前,科學界一直不清楚生物體內環境是否適合重編程。近日,西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)的科研人員利用一種有效的手段使小鼠成熟的細胞“重新編程”進入胚胎期狀態,從而可以分化為身體任何類型的細胞,證明生物體內環境可以進行細胞再編輯。由于這個轉化過程發生在活體動物的體內,而不是在培養皿中,因此可以
酶在生物體內的功能
酶在生物體內扮演著至關重要的角色。它們是一種生物催化劑,能夠以非常高的速率催化化學反應,從而調節和加速新陳代謝過程。具體來說,酶在以下幾個方面發揮作用: 代謝調節:酶參與調節和促進身體的新陳代謝過程,包括糖代謝、脂肪代謝、蛋白質代謝等。這些反應通過酶的催化作用,使得體內的代謝反應能夠高效進行。
羧酸轉化有機偕二硼化合物雙官能化研究獲進展
羰基化合物廣泛存在于自然界中,其合成與轉化是碳資源高效利用的重要途徑。合成化學尤其是選擇氧化及羰基合成的不斷發展為羰基化合物的合成提供了強大的手段。有機偕二硼化合物由于具有選擇性進行單能團以及雙官能團化的潛力而受到廣泛關注。目前有機偕二硼化合物的選擇性雙官能團化依舊具有許多的挑戰。例如,當有機偕
科學家首次成功合成酵母染色體
由美、英、法等多國研究人員組成的科研小組27日宣布,他們成功合成了第一條能正常工作的酵母染色體。這一成果被譽為攀上了合成生物學的新高峰,也是向合成人造微生物等生命體邁出的一大步。 研究人員在新一期《科學》雜志上報告說,他們利用計算機輔助設計技術,歷時7年成功構造了源于釀酒酵母的被稱作syn
超微型“砧臺”可用于“鍛造”分子
鐵匠用砧臺來鍛造金屬,美國科學家搭建出一個超微型“砧臺”,能夠在上面“鍛造”分子,造成化學鍵斷裂和電子轉移。據介紹,這是首次僅通過機械壓縮觸發化學反應,可望帶來更高效、精確和環保的化工合成技術。 化學反應的本質是化學鍵的形成和斷裂,通常需要熱、光或電觸發,用純機械手段來觸發是個較新的研究領域。
可見光催化NHCBH3的直接活化自由基硼化新策略
有機硼化合物是雜原子取代有機分子中用途最廣泛的一類,在合成化學、材料化學、生命科學等領域都有著廣泛應用。與碳相比,硼的正電性更強,這一特性使有機硼化合物在現代合成化學中一直扮演著重要的角色,特別是C-C鍵的合成中起著至關重要的作用(如Suzuki偶聯反應)。 當前,有機硼化合物的合成通常依賴于
我國學者首次發現胰腺癌潛在生物標志物
胰腺癌是全世界最致命的實體瘤。大多數胰腺癌患者的預后效果差。盡管近幾十年來這種破壞性疾病的綜合治療取得了很大進展,但因缺乏有效的生物標志物導致預后不良。近日,青島大學周巖冰團隊在《癌癥分子學》雜志在線發表題為《TIPE3是胰腺癌中通過升高RAC1促進腫瘤進展的預后生物標志物》的研究論文,該研究表明T
《Nature》報道南京大學史壯志團隊在碳氫硼化領域進展
目前最有效的策略是利用導向基團與金屬配位來實現。從早期利用鋰試劑進行鄰位鋰化,到現在廣泛使用的過渡金屬參與的導向金屬化,金屬與碳氫活化一直是緊密相連的。然而,這些方法通常使用貴金屬作為催化劑,造成生產成本上升、產物中重金屬殘留等問題,這些在藥物合成中尤為突出。因此,開發無金屬參與的導向碳氫活化反
Nature南京大學報道史壯志團隊在碳氫硼化領域進展
碳氫鍵是有機分子中最基本、最普遍的化學鍵。如何對惰性的碳氫鍵進行高效地轉化,是有機化學的前沿熱門領域。由于復雜的有機分子中通常含有多個不同類型的碳氫鍵,如何精準地活化某一個特定位置是該領域的難點。目前最有效的策略是利用導向基團與金屬配位來實現。從早期利用鋰試劑進行鄰位鋰化,到現在廣泛使用的過渡金
研究發現碳碳鍵斷裂轉化反應新突破
3月7日,《科學》在線發表了北京大學藥學院/天然藥物及仿生藥物全國重點實驗室焦寧研究團隊一項題為“通過碳碳雙鍵解構實現復雜烯烴的催化重塑”的研究論文。該研究通過設計合成非均相銅催化劑,實現了烯烴類復雜分子到羰基腈的轉化,完成了藥物、天然產物等復雜分子骨架的精準編輯。 碳碳鍵構成了有機化合物的基
科學家首次全合成結構奇特環狀海星皂甙
近日,中國科學院院士、中科院上海有機所研究員俞飚課題組在《德國應用化學》發表論文,報道對結構獨特的環狀海星皂甙的首次合成。通過化學方法合成海洋動物來源皂甙分子,對深入開展結構—活性關系和藥理研究具有重要意義。 海星是行動緩慢的低等動物,為了對付捕食者和病原菌,它進
科學家首次全合成結構奇特環狀海星皂甙
近日,中國科學院院士、中科院上海有機所研究員俞飚課題組在《德國應用化學》發表論文,報道對結構獨特的環狀海星皂甙的首次合成。通過化學方法合成海洋動物來源皂甙分子,對深入開展結構—活性關系和藥理研究具有重要意義。? ? 海星是行動緩慢的低等動物,為了對付捕食者和病原菌,它進化出獨特的次級代謝產物。其
科學家首次在動物體內培育完整的器官組織
科學家首次在動物體內成功培育出完整的胸腺,該組織可以生成T細胞,是免疫系統的重要組成部分。據國外媒體報道,目前,蘇格蘭科學家最新研究顯示,動物體內首次完整生長出新的功能器官。一組細胞植入老鼠體內可以發育形成胸腺,而胸腺是免疫系統主要組成部分。 這項最新研究發表在近期出版的《自