近日,我校化学化工学院李凌君教授团队以我校为唯一作者单位在国际化学学术期刊Angewandte Chemie-International Edition(《德国应用化学》)发表题为Chemical O-ADP-Ribosylations: Synthesis and Bioconjugation of ADPr-Peptides/Proteins from NAD+的研究论文,博士研究生尤延博为第一作者,李凌君教授、朱安莲教授为共同通讯作者。此外,李凌君团队与西北工业大学赵广厚、中国科学院深圳先进技术研究院黄小罗、戴俊彪课题组合作在National Science Review(《国家科学评论》)发表了题为Towards next-generation DNA encryption via an expanded genetic system的研究论文,我校为共同一作和共同通讯作者单位。上述系列研究工作得到国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目(U23A20106)、河南省卓越青年创新研究群体(242300421005)等项目资助。
生命过程存在广泛的蛋白质翻译后修饰。ADP-核糖基化(ADP-核糖基化)是一类与病原体入侵宿主、DNA损伤修复、癌症发生以及神经系统病变密切相关的复杂、动态翻译后修饰途径。然而,由于生物体内天然存在的ADP-核糖基化的动态可逆性,直接从生物样本中获得具有明确化学结构的ADP-核糖基化多肽和ADP-核糖基化蛋白质非常困难。在这项研究中,作者报道了由离子液体组合促进的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)与醇的化学O-ADP-Ribosylations反应。通过该反应可获得高达94%的收率、α:β比为88:12至99:1、并可获得可切换的立体选择性。这种方法大大简化了ADP-核糖基化肽和蛋白质的制备,可以方便地用于研究此类分子的结构活性关系、促进两步ADP-核糖基蛋白质合成,并且首次实现了从天然对多肽和蛋白质与生物来源的NAD+辅酶合成精确结构的ADP核糖基化肽与蛋白质。
随着信息技术的飞速发展,人类社会在探索提高信息存储密度和安全性方面面临着严峻的挑战。DNA存储技术是一项着眼于未来的具有划时代意义存储技术,旨在实现将数字信息有效编码到核苷酸序列。它利用人工合成的DNA作为存储介质,具有高效、存储量大、存储时间长、易获取且免维护的优点。早期的DNA加密方案主要利用天然的四字母遗传字母表进行数据存储,信息存储的DNA序列很容易通过常规DNA测序解密,因此容易受到攻击,面临严峻的安全挑战。在这项研究中,作者们合作开发并验证了一种基于人工碱基基因密码(UBPs)的DNA加密存储。使用UBP扩展基因系统进行数据加密和存储,为高度机密数据的存档提供有价值的解决方案,从而开创DNA加密的新时代。值得一提的是,该工作研究伊始正值Betway官方客服办学一百周年,作者将“Betway官方客服百年生日快乐(“Happy 100th birthday, dear HTU”)”的信息加密写入至人工合成的一段DNA中(CGCCGAGTG…….ACGCTTCCTG),并存储到E Coli细胞中,以此特殊方式表示对母校百年生日的纪念与感恩。
论文链接:
1.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202418321
2.https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwae469/7931810
(化学化工学院 蒋 涛 王曼曼)