糖-蛋白质之间CH-π作用研究进展

糖-蛋白质相互作用是多种生命活动的核心,其本质是协同作用的多重非共价键弱相互作用.其中,糖CH基团与蛋白质中芳环基团之间发生的CH-π作用在糖-蛋白质识别与结合中扮演了重要的角色.随着现代测试分析技术的进步,人们对CH-π作用的起源、结构特点及其能量贡献等方面的认识和理解均得到了飞速的发展.因此,进一步从仿生学角度探索CH-π作用在药物设计与研发、智能材料和智能器件、组织工程材料等方面的应用是一系列新兴研究方向,并将促进糖和蛋白质相互作用研究的发展.在本文中,首先对糖-蛋白质之间CH-π作用的各种特点做了系统性的梳理,然后从抑制淀粉样蛋白聚集、水相糖受体设计以及驱动材料宏观性质变化三个方面,讨论了现阶段人们对CH-π作用的宏观效应及潜在应用的探索,最后对研究方向做了展望.

水相中糖识别人工受体

自然界中,糖类不仅作为生命体系的能量物质和结构物质,而且还作为信息分子在生命过程的细胞识别和调控中扮演着重要的角色,因此对糖识别的研究将极大地有助于糖类参与生理和病理过程的研究。生命体系中糖识别过程一方面基于受体的极性基团与糖羟基的氢键作用,另一方面依靠受体结构中的含芳环非极性基团与糖CH基相互作用,所以在极性溶液水中通过非共价键相互作用实现糖识别过程是当今化学界一个十分吸引人且又极具挑战性的研究课题。人工合成糖识别受体为研究自然界中糖识别过程的基本机制提供了一种有参考价值的模型系统,同时为仿生应用提供了有力的技术支持。本文从超分子化学、多分枝型、合成凝集素类和聚合物界面4种体系论述了近年来非硼酸类人工糖识别受体在水相中识别糖的研究进展及其潜在应用,并且对合成凝集素和界面糖识别体系做了特殊点评,最后对仿生人工合成受体在水相中对糖识别的未来的发展方向做了展望。