第 1章 生物正交反應及其應用
1.1 引言003
1.2 研究進展與成果006
1.2.1 生物正交連接反應的開發006
1.2.2生物正交連接反應在糖的特異性標記與分析中的應用011
1.23生物正交剪切反應在蛋白質研究中的應用025
1.3 討論與展望039
參考文獻042
第2章 基於化學探針的功能蛋白質組學
2.1引言049
2.2研究進展與成果051
2.2.1基於化學活性中間體的亞細胞蛋白質組分析051
2.2.2基 於活性的蛋白質組分析061
2.3討論與展望072
2.3.1時空特異性蛋白質組技術未來發展方向.072
2.3.2基於活性的蛋白質組技術未來發展方向075
2.3.3本領域擬解決的科學問題077
參考文獻078
第3章 針對程序性細胞死亡通路的小分子探針
3.1 引言085
3.2研究進展與成果089
3.2.1細 胞程序性壞死抑制劑NSA的發現與開發089
3.2.2凋亡受體 DR5的小分子激動劑開發099
3.23基於全合成和小分子探針的天然產物Ainsliadimer A的抗炎靶點IKKβ發現106
3.2.4利用天然產物 kongensin A發現調控程序性細胞壞死新機制113
3.3 討論與展望116
參考文獻117
第4章DNA編碼化合物庫4.1
引言123
4.2研究進展與 成果124
4.2.1DNA編碼分子庫合成與篩選策略及其在活性小分子篩選研究124
4.2.2特拉唑嗪(terazosin)在細胞凋亡相關信號轉導通路中的靶點識別148
4.23基於DNA模板化學的靶點蛋白標記(DPAL)153
4.3討論與展望164
參考文獻167

第5章核酸修飾及其組學檢測技術研究
5.1引言171
5.2研究進展與成果177
5.2.1 DNA 修飾的檢測技術177
5.2.2 RNA修飾的檢測技術180
5.23 總結和展望185
參考文獻186

第6章RNA表觀遺傳通路白靶標發現
6.1引言193
6.1.1 RNA化學修飾的國內外主要進展193
6.1.2 “RNA表觀遺傳學”概念的提出和新方向的開啟197
6.1.3RNA表觀遺傳通路以及靶標發現的研究目標和策略197
6.2研究進展與成果198
6.2.1 m6A去甲基化酶198
6.2.2 m6 A甲基轉移酶209
6.23 m6A 結合蛋白210
6.3討論與展望213
參考文獻217

第7章腦神經信號轉導過程活體分析方法
7.1 引言223
7.2研究進展與成果225
7.2.1活體電分析化學 方法基礎研究225
7.2.2活體 分析化學與神經信號轉導研究228
7.3討論與展望243
參考文獻245

第8章核酸G-四鏈體結構及功能
8.1核酸G-四鏈體結構251
8.2 G-四鏈體結構的影響因素253
8.3 G-四鏈體的生理功能255
8.3.1對端粒酶的抑制作用256
8.3.2對轉錄和翻譯的影響作用257
8.3.3影響DNA的復制261
8.4 G-四鏈體結構的配體 設計262
8.4.1大環化合物262
8.4.2非大環類化合物263
8.4.3金屬復合物267
8.5討論與展望270
參考文獻 272

第9章 核酸適配體的化學與生物學研究
9.1 引言277
9.1.1國內外核酸適配體研究的主要進展277
9.1.2主要研究內容279
9.2研究進展與成果280
9.2.1核酸適配體篩選平臺280
9.2.2核酸適配體表征及其作用機理研究281
9.2.3核酸適配體的應用研究285
9.2.4 Cell-SELEX與應用289
9.2.5核酸適配體的生物醫學應用297
9.3討論與展望304
參考文獻.305

第 10章 金屬抗腫瘤藥物化學 生物學
10.1 引言311
10.2疾病生物標志物和藥物靶標的發現314
10.2.1疾病生物標志物的發現314
10.2.2藥物 靶標的發現研究317
10.3藥物設計、合成與篩選321
10.3.1計算機輔助藥物設計與開發(CADD)321
10.3.2基於結構的藥物設計(SBDD)321
10.3.3 基於配體的藥物設計(LBDD)323
10.3.4多靶點金屬抗腫瘤配合物325
10.4藥物分子作用機理研究327
10.4.1鉑類金屬抗腫瘤藥物的分子作用機制327
10.4.2釕類金屬抗腫瘤配合物的分子作用機制330
10.5藥物傳輸體繫的設計和優化332
10.5.1藥物傳輸體繫的材料333
10.5.2藥物傳輸和釋放機制335
10.6討論與展望338
參考文獻341

第 11章單分子化學 生物學
11.1引言347
11.2 單分子研究進展簡述347
11.3 單分子水平研究細胞信號轉導及其化學調控350
11.3.1 單分子分析方法351
11.3.2 信號轉導蛋白分子機制366
11.3.3 小分子抑制劑及藥物作用機制研究378
11.4總結與展望383
參考文獻385.

第 12章生物催化去對稱化反應
12.1 引言391
12.2 生物催化水解反應及酰基化反應392
12.2.1醇類底物的 去對稱化酰基化反應392
12.2.2酯類底物的去對稱化水解反應396
12.2.3胺 類底物的去對稱化水解反應400
12.2.4腈/酰胺類底物的去對稱化水解反應401
12.3生物催化氧化還原反應405
12.3.1酮類底物 的生物催化還原反應405
12.3.2烯烴類底物的生物催化還原反應416
12.3.3醇類底物的生物催化氧化還原反應419
12.4 生物催化轉氨化反應422
12.5總結與展望424
參考文獻425

從20多年前化學 生物學概念首次出現以來，這一交叉學科已經在全球範圍內蓬勃發展起來，並成為前沿交叉學科建設的成功範例。化學 生物學的興起與發展突破了傳統學科的研究局限，形成了以科學問題為中心的多學科合作融合新模式，促進了生命科學的進步，也推動了化學自身的發展。以新世紀之交的人類基因組繪制為代表，生命科學領域的知識和數據呈現幾何式增長，也由此提出了很多新的生物學問題，為化學 生物學的快速發展提供了前所未有的契機。很多原本在傳統領域，如化學合成、反應方法學、分析化學、物理化學及無機化學等的化學家，開始關注利用化學手段研究和解釋這些問題，並成為了早一批專注於化學 生物學研究的科學家。如今，化學 生物學的研究領域已經從理解生理過程的分子機制到揭示癌癥、神經退行性疾病、代謝紊亂與器官功能障礙以及病毒、病原菌感染等重大疾病的發病機理。在學術界，活體成像高通量篩選、基因組與表觀組測序、化學蛋白質組學、定向進化以及生物正交反應技術等在內的一繫列新穎而獨特的化學 生物學工具都受到了高度重視和應用。同時，化學 生物學在藥物發現、醫學診斷和治療等領域也發揮了越來越重要的作用。如今，化學 生物學的快速發展，順應了化學與生命科學交叉前沿的不斷演進，在基礎科學知識和研究工具的產生、疾病機制的研究以及預防與治療方案的制定等方面實現了跨越式發展，在“生命過程的機制解析”與“疾病診療的技術創新”之間建立起一座“分子橋梁”。北京分子科學國家研究中心向來重視化學 生物學這一新興領域的發展，本書邀請了在該中心工作的從事化學與生命科學交叉研究的優秀學者，以化學工具開發驅動的生命問題解答為主線，分專題介紹了化學 生物學的前沿領域與發展趨勢，希望能啟發本領域的科學家進一步推動科學前沿的交叉融合、促進學術研究的原創探索，繼續推進甚至改變生命科學、醫學的研究模式。由於作者水平所限，書中難免存在諸多不足，懇請廣大讀者批評指正。