南开大学化学学院神经化学与生物物理有机化学实验室
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研究成果
- 创立了以13C NMR对阳离子—π作用的实时、现场观察方法，建立了以荧光技术对阳离子—pi作用的现场观察方法（JACS 2005; Chem–Eur J 2007; 2010）。
- 建立了以园二色散（CD）、ESI-HRMS、13C NMR相结合，对Amyloid模拟仿肽识别金属离子的观察方法（JACS 2005; Chem–Eur J 2010; TL 2016）。
- 金属离子（Cu2+）的传感设计原理、将阳离子—p作用研究用于对Ca2+离子的传感分子设计（Chem Commun 2003; JACS 2005）。
- 建立了多种金属蛋白中心的小分子模型构建方法、确立了生物金属离子与氨基酸芳香环的d—pi作用之线性关系 (Chem–Eur J 2007; 2010; Dalton Trans 2011)。
- 建立了以分子设计、2D—NMR相结合，鉴定色氨酸与组氨酸杂环之间T—形式的π非共价作用的研究方法 (Chem–Eur J 2010)。
- 提出Prion蛋白多肽链的色氨酸基参与结合Cu2+、提出“亲核、富电子”拉链序列（NuXXXNu，Nu = Trp，Tyr，His） (《自然科学进展》2001、《科学通报》2000)。
- 提出“蛋白自由基”即新型“亚病原体”的概念：提出Prion疾病中的分子转化之物理有机化学机理 — 蛋白分子的自由基氧化反应聚集，即含氧自由基、金属离子参与的蛋白—蛋白分子作用机制。 理论上阐明了疯牛病中的Prion 传染物不需要核酸的根源、不可逆的蛋白分子转化过程的热力学驱动力的来源。该含氧自由基催化下的“形式上的复制、本质上的蛋白自由基化学反应聚集”机理(新型“亚病原体”)，在科学方法论上解释了100多年来蛋白科学家、病毒学家不能认识到的“蛋白分子”与“蛋白自由基”之间的一个电子的差别。《21世纪100 个交叉科学难题》, pp 427—438 (2005);《高等学校化学学报》Vol 23, pp 243—250 (2002).
- 提出基因密码表的核心区“Codon Core”（生命起源与生物圈进化，2005）；发 现基因密码之球状多面体“地图”结构、进化轴、氨基酸的Lucas—Fibonacci 规则（国际数学生物学主刊Bull. Math. Biol. 2004，牛津大学主编）。
课题名称
(1) 生物大分子中芳香环的新型非共价作用、化学/生物传感与受体设计
(2) 金属蛋白中心的结构设计、阳离子-π作用力
(3) 蛋白 — 蛋白分子互相作用、蛋白分子不可逆转化过程的化学机理和分子结构基础
(4) 生物信息学和化学信息学对基因起源的系统化学生物学研究
(5) 有机、无机杂化的金属仿肽与Trp/His 芳香环配对的阳离子-π作用之构效与功效
研究手段、实验技术
蛋白设计、有机仿肽合成、现代光谱（多维NMR、荧光、ESI-HRMS、MALDI-MS、园二色散、EPR)、分子识别动力学与热力学、计算化学、化学生物信息学
