BNPC生命有机化学国家重点实验室
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生命有机化学国家重点实验室研究方向

实验室定位

以现代有机合成、结构分析、物理有机化学、分子生物学、细胞生物学和分子药理学为手段,发展具有重要生物活性的有机小分子并研究其与生物大分子的相互作用。为了解生物大分子的功能,阐明生命过程中的信息传递、分子识别做出贡献。为新医药、新农用化学品的开发提供先导化合物。同时发展有机合成和生物合成的新方法。


主要研究方向和目标

生命有机化学国家重点实验室以“基于有机小分子的化学生物学”为主要研究方向,发挥多学科交叉的优势,充分利用我们在化合物创制方面的特长,以了解生物活性小分子对于生命过程某些关键目标的调控为主要目标,同时为有机化学基础研究的发展做出贡献。在应用方面可以为我国的生物医药产业提供创新的药物筛选靶点、新药先导化合物、以及临床药物的先进生产工艺等,为我国未来创新型国家科技体系的形成以及国民经济的持续稳定增长做出贡献。实验室具体的研究方向如下:
1. 生物活性复杂天然产物研究:针对具有抗癌、抗炎、抗菌以及神经活性的生物碱、环肽、甾体及糖类天然产物进行全合成、结构-活性关系、及其与靶分子的作用机制研究。

2. 生命体系小分子调节剂研究:针对在细胞内外信号传导过程中的一些关键因子如G-蛋白偶联受体、蛋白激酶以及细胞凋亡过程和自吞噬过程,发展高活性、高选择性的小分子调节剂并应用于了解生物大分子功能的研究。

3. 有机小分子与生物大分子相互作用的结构生物学研究: 利用单晶衍射和NMR等技术,研究生物大分子,以及活性小分子与生物大分子复合物的结构和构象,从而探讨活性小分子如药物分子作用的内在机制。

4. 生物合成和组合生物合成研究:选择具有良好生物活性、结构复杂的聚酮、聚肽或聚酮/聚肽杂合类天然产物,从克隆生物合成基因簇出发,在建立生物合成途径和阐明新型酶学机制的基础上,运用组合生物合成的策略获得结构类似物,以满足药物发现和发展过程中对于结构多样性的需求。

5. 有机合成的方法学研究:针对具有重要生理活性的复杂分子的合成,发展新的催化和转化方法,并将它们用于复杂生物活性分子的全合成,以及临床医药、农药等化学品的工业化生产。


在国内外相同学科领域实验室的地位和作用,在国家科技发展中的作用

在过去的5年里,生命有机化学国家重点实验室利用依托单位完善的科研条件,通过科研人员的努力,做出了一些可喜的成绩。许多结果在国际上产生了一定的影响。例如在国际竞争中率先完成了10类具有抗癌、抗炎等活性的复杂天然产物的第一次全合成,并揭示了3类具有强抗肿瘤活性的天然产物可能的作用机制;我们发现的IAP蛋白、冠状病毒蛋白水解酶、基质金属蛋白酶等重要药靶的选择性调节剂和一些细胞自吞噬的激活剂和抑制剂,对于研究相应生物大分子和相关的生命过程具有重要的意义;我们在合成方法学方面的研究如铜催化的杂原子与芳基卤代物的偶联反应方面的工作已经被国际同行广泛引用和应用。实验室这些方面的工作进展,一方面可以提高我国在化学生物学、合成化学、天然产物化学等基础学科的研究水平,同时也可以为国家的新药发展提供先导化合物,为我国的临床医药以及精细化学品的高效、清洁生产提供技术支持。事实上,在我们的基础研究和原始创新基础上所得到的部分研究成果,已经在实际应用中发挥了重要作用。例如我们发展的趋化因子受体拮抗剂,已经和企业合作完成了作为治疗爱滋病新药的I期临床研究;我们发展的一些手性药物的合成技术以及红霉素发酵的高效新菌株,已经在工业制造中得到应用。