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2013 ),认为是 the first study addressing the issue of developing truly orthogonal metabolism independent of cofactor regeneration by the host cell 2. 利用核苷酸探针分子检测DNA修复酶和DNA聚合酶活性 申请人博士后期间,在斯坦福大学化学系Eric T. Kool指导下,设计合成了 多个核苷酸探针分子,用于对特定基因修复酶或基因突变的分析和检测.细胞内 核苷酸修复酶比如MTH1,dUTPase是重要的癌症靶点.目前,对此类酶活性缺少一 种灵敏快速的分析方法适用于高通量药物筛选.申请人设计合成了相应的探针分 子,使酶催化过程中直接产生一分子的ATP,同时利用萤光素酶(firefly luciferase)对ATP的高灵敏度,实现了对该类酶活性的分析.相关的文章发表在 J. Am. Chem. Soc. (2016, 138, 9005C9008.) 上,并申请了世界专利(PCT/US2017/023856).利用相同的策略针对癌症靶点酶ITPA和dUTPase设计的探 针分子也取得很好的效果,相关成果分别发表在 Nucleic Acids Res. (2017, 45, 11515C1152)和Bioconjugate Chem. (2018, 29, 1614?1621)上.合成的探针 分子被世界最大的制药公司诺华利用,合作开发抗癌药物.在诺华的高通量筛选 仪器上,对50000个化合物进行了初始的高通量的筛选,整个筛选过程只用了2 mg 探针分子,是目前已知对MTH1最灵敏的筛选方法.首次发现了多个小分子化合物 可以激活MTH1的活性,是首次发现小分子化合物可以激活人体内的DNA修复酶. MTH1的激活剂在癌症的预防等领域具有潜在的价值, 后续的开发工作正在进行中. 这一研究发现也受到美国NIH 的肯定,获得了后续五年的基金资助(R01CA217809-01).与诺华合作研究的部分成果已经发表在J. Am. Chem. Soc. (2018, 140, 2105C2114)上. MicroRNA是真核生物体内重要的调控分子,影响细胞周期和生物发育.不依 赖PCR和DNA测序技术对MicroRNA的检测是一个重要的研究方向.申请人设计合成 了四个不同碱基的核苷酸与ATP偶联的分子ARNs (ATP-Releasing Nucleotides). ARNs可以被大多数RNA转录酶和DNA聚合酶识别和利用,在酶反应过程中释放大量 的ATP分子,结合利用firefly luciferase,实现了对MicroRNA的非PCR方法的高 灵敏度检测.本工作由于巧妙的设计和显著的效果,发表在 Angew. Chem. Int. Ed. (2016, 55, 2087C2091),并被选为当期的 热点论文 (hot paper).进 一步利用合成的探针分子实现了对单位点突变的mRNA的检测,进而用于癌症基因 等疾病相关突变的高灵敏和快速的检测.相应的工作已经申请了美国专利 (US 15/366898).该成果在癌症早期诊断,个体化医疗检测等方面将有重要的实用价 值. 3. 新型核苷酸探针分子用于蛋白质组学的研究 在UC Riverside化学系Yinsheng Wang课题组博士后学习期间,申请人设计合 成了6S GTP亲和探针分子.探针分子与特定蛋白结合后,蛋白的赖氨酸侧链与探 针分子反应形成稳定的酰胺键,利用生物素的亲和作用,提取所有结合的蛋白, 利用质谱技术进行蛋白质组学的研究,发现了多个6S GTP的特异性结合蛋白 (Anal. Chem. 2014, 86, 4550C4558).申请人利用质谱技术还进行了其他课题 的研究,取得了系列研究成果.合成了含有多个含修饰碱基的DNA片段,将DNA片 段连接到质粒后转染到人细胞,分析这些修饰碱基在体内对DNA 复制和转录的影 响(Chem. Res, Toxicol. 2014, 27, 1304C1309;

Sci. Rep. 2014, 4, 7052). 利用质谱分析方法,研究了甲基胞嘧啶氧化产物对多个甲基转移酶活性的影响 (Mol. Biosyst. 2014, 10, 1749C1752).利用一步的酶催化方法,代替多步化 学合成方法, 合成了含base J 的DNA片段, 用于相应的化学生物学研究 (Plos. One 2014, 9, e103335;