刘志博课题组报道“与逻辑门“调控的双重控制剪切化学_学术资讯

刘志博课题组报道“与逻辑门“调控的双重控制剪切化学

阅读： 2022/6/21 10:15:32

刘志博课题组报道“与逻辑门“调控的双重控制剪切化学

近日，北大-清华生命科学联合中心、北京大学化学与分子工程学院应用化学系刘志博课题组在ACS Central Science上发表了题为“A Molecular Logic Gate for Developing “AND” Logic Probes and the Application in Hepatopathy Differentiation”的研究论文（DOI: 10.1021/acscentsci.2c00387）。该研究报道了一类新型分子“与逻辑门”分子开关，能够调控功能分子的双重可控释放。得益于此，作者构建了成像特异性更高的“与”门探针，并成功应用于不同小鼠模型和肝病患者血清样本的精准鉴别。

疾病的精准诊断和治疗常常依赖于功能分子的靶向递送和可控释放。但是，疾病靶标在生物体内不是独一无二的，单重响应的可控释放策略难以精准识别疾病部位。受放射性影像探针指导的双靶向策略启发（Nature,2020, 579,421-426），刘志博团队进一步发展了“与”逻辑调控的双重可控释放策略。

首先，作者成功筛选出Bicine和Dien为骨架的两类分子“与”逻辑门，发生双响应后，其能够发生快速的分子内环化反应，并释放完整的功能分子，释放速率最高可达单响应情况的100倍。同时，作者拓展了该体系的普适性，成功偶联多种触发响应基团和功能分子。随后，作者设计并合成了单胺氧化酶（MAO）和亮氨酸氨基肽酶（LAP）双重响应的“与”门探针，其在细胞成像中比单响应探针具有更低背景信号。进一步地，该探针能够降低血清检测中的假阳性信号，成功应用于不同小鼠模型和肝病患者血清样本的精准鉴别。综上，该工作开发了新型的可控释放策略，有望对疾病的精准诊断和治疗带来关键性突破。
北大?清华生命科学联合中心、北京大学化学与分子工程学院的刘志博研究员为该文通讯作者，博士研究生陈梦琪为该文的第一作者。刘志博课题组王春洪同学、丁泽轩博士、北京大学第三医院王皓教授和北京协和医院王裕教授为本工作做出了重要贡献。感谢中国科学院化学研究所马会民教授、刘志博课题组王轩宇同学、北京大学第三医院梁京津博士对该工作的支持。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京市重点研发专题、李革-赵宁生命科学青年研究基金、昌平实验室、化学与分子工程学院以及北大?清华生命科学联合中心的资助。

原文链接：
https://doi.org/10.1021/acscentsci.2c00387

PI简历
刘志博
北京大学化学与分子工程学院研究员
北大-清华生命科学联合中心中心研究员
邮箱：
zbliu@pku.edu.cn
实验室主页：
https://www.chem.pku.edu.cn/zliu/
研究领域：
放射性药物及临床转化，中子俘获治疗，活体化学，放射化学生物学

研究兴趣：
我们基于原创的活体化学和放射化学工具，解决生命科学和临床医学的前沿难题。多个原创核药物已实现转化，目前正在申请临床批件。

代表性研究成果：
1. Qinyang Wang, Yupeng Wang, Jingjin Ding, Chunhong Wang, Xuehan Zhou, Wenqing Gao, Huanwei Huang, Feng Shao*, Zhibo Liu*, A Bioorthogonal System Reveals Antitumour Immune Function of Pyroptosis. Nature, 2020, 579, 421–426.
2. Jiyuan Li#, Qi Sun#, Chuanjie Lu, Han Xiao, Zhibin Guo, Dongban Duan, Zizhu Zhang, Tong Liu, Zhibo Liu*, Boron encapsulated in a liposome can be used for combinational neutron capture therapy, Nat Comm, 2022, 13: 2143.
3. Chunhong Wang, Hanyu Hong, Mengqi Chen, Zexuan Ding, Yuchen Rui, Zi-Chen Li, Zhibo Liu*, A Cationic Micelle as An In Vivo Catalyst for Tumor-Localized Cleavage Chemistry. Angew Chem Int Ed, 2021, 133, 19903–19911.
4. Dongban Duan, Hao Dong, Zhiyu Tu, Chunhong Wang, Qunfeng Fu, Junyi Chen, Hai-peng Zhong, Ping Du, Ling-Dong Sun, Zhibo Liu*, Desilylation Induced by Metal Fluoride Nanocrystals Enables Cleavage Chemistry In Vivo.J Am Chem Soc, 2021, 143, 2250–2255.
5. Qunfeng Fu, Hongyu Li, Dongban Duan, Changlun Wang, Huimin Ma, Zhibo Liu*, External Radiation–Induced Local Hydroxylation Enables Remote Release of Functional Molecules in Tumors, Angew Chem Int Ed, 2020, 132, 21730-21736.
6. Pu Zhang^#, Mengxin Xu^#, Jie Ding, Junyi Chen, Taiping Zhang, Li Huo*, Zhibo Liu*，Fatty acid-conjugated radiopharmaceuticals for fibroblast activation protein-targeted radiotherapy, Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging, 2021, doi: 10.1007/s00259-021-05591-x
7. Mengxin Xu^#, Pu Zhang^#, Jie Ding, Junyi Chen, Li Huo, Zhibo Liu*, Albumin Binder–Conjugated Fibroblast Activation Protein Inhibitor Radiopharmaceuticals for Cancer Therapy. J. Nucl. Med., 2021, doi:10.2967/jnumed.121.262533
8. Zhu Li^#, Ziren Kong^#, Junyi Chen, Jiyuan Li, Nan Li, Zhi Yang*, Yu Wang*, Zhibo Liu*, ¹⁸F-Boramino Acid PET/CT in Healthy Volunteers and Glioma Patients, Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging, 2021, in press, doi.org/10.1007/s00259-021-05212-7
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