Chen group

陈以昀课题组

Text Box: State Key Laboratory of Bioorganic and Natural Products Chemistry
Shanghai Institute of Organic Chemistry
Chinese Academy of Sciences

research

Chen group

陈以昀课题组

陈以昀课题组主要发展新的生物相容的光化学方法用于化学及生物学的研究。由于光优异的时空分辨率,生物相容的光引发的化学工具可用于原位实时调控研究动态的生命过程。课题组主要的研究内容包括新型光反应发现及新型光化学生物学工具发展,研究目标为光引发的生物相容反应(稳定反应物及快速反应动力学,多样化的成键断键反应类型,外源调控)实现光调控生物分子功能。

 

1 生物相容反应的发展策略

通过奠定可见光引发反应的生物大分子相容性,我们可以实现生物大分子修饰及复杂生物活性小分子的后期修饰,进而可以应用于活细胞或活体体系的光调控。

 

2 陈以昀课题组的主要研究领域

 

一、可见光引发的生物大分子相容反应:

我们报道了首例环状三价碘/光氧化还原的新颖双催化体系,环状三价碘可以作为光催化循环的优秀氧化猝灭剂,同时可以活化羧酸及醇产生羧酸及烷氧自由基,并发展了羧酸肽酰亚胺、醛酮亚胺的新型光还原偶联反应,这两类光氧化还原体系均具有良好的生物大分子相容性(见新闻论文列表)。

 

 

3 陈以昀课题组在可见光引发的生物大分子相容反应的研究成果

二、可见光引发的惰性键官能化反应:

我们报道了首例可见光引发的由醇或醇衍生物产生烷氧自由基的反应,可用于惰性C(sp3)-H, C(sp3)-C(sp3), carbonyl-C(sp3), X-C(sp3)键的活化官能化反应,并报道了首例汉斯酯的电子给受体复合物,可在无光催化剂的条件下产生烷氧自由基及羧酸自由基(见新闻论文列表

 

 

4 陈以昀课题组在可见光引发的惰性键官能化反应的研究成果

三、光引发生物相容反应的生物应用:

光具备能量和信息的双重特性。光观测体现了光的信息输出特性,并已得到显微镜、荧光蛋白、超分辨显微镜等广泛生物应用;光扰动体现了光的能量与信息双重特性,其具有时间空间精确控制的信息输入方式可以带来独特的全新生物应用,并已在光遗传学的发展中得到了广泛的应用与认可。相比于基于光敏感蛋白的光遗传学,基于光催化生物相容反应的光化学方法将进一步带来分子水平以至于化学键水平的精确光调控。陈以昀课题组报道了首例通过光催化氧化还原反应实现活细胞内包括神经元中的生物活性分子光去笼反应。课题组将继续发展新的光响应方法调控生物小分子及大分子功能,并以此为基础发展光诊断及光治疗的新方法。

 

  5 陈以昀课题组在可见光引发生物相容反应的生物应用的研究成果

 

课题组的学生和研究人员训练具备解决交叉学科问题的能力,同时掌握新反应探索,有机合成,大分子化学,分子生物学,细胞生物学,神经科学等多学科的知识。

 

 

 

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Shanghai Institute of Organic Chemistry
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