立体化学:对称元素及其在简单有机分子中的应用。立体异构主义的定义和分类,三维和二维中有机分子的表示:菲舍尔投影,纽曼投影,锯和飞行的楔形投影公式及其互换。光学异构主义:不对称,不对称,光学活性,特定旋转,手性,对映异构体,非对映异构体,外星人混合物,种族化和分辨率,Threo和Erythro形式,中索结构和emimers的概念。相对和绝对配置:D/L和R/S名称。walden倒置。几何异构主义:围绕C = C键的限制旋转,映异构体的物理和化学特性,测定几何异构体的构型:CIS-跨性别异构主义,Syn-Anti和E/Z NOTERIANTION用CIP规则。氧和甲环境化合物中的几何异构主义。
一种制备具有手性形态的稳定无机纳米粒子的稳健且可重复的方法可能是这些材料实际应用的关键。本文介绍了一种制备四重扭曲金纳米棒的优化手性生长方法,其中使用氨基酸半胱氨酸作为不对称诱导剂。在半胱氨酸作为手性诱导剂、抗坏血酸作为还原剂的情况下,反复还原 HAuCl 4 后发现在单晶纳米棒表面形成了四个倾斜的脊。通过对晶体结构进行详细的电子显微镜分析,提出不对称性是由于初始纳米棒上形成了突起(倾斜脊)形式的手性面,最终导致扭曲的形状。半胱氨酸的作用是协助对映选择性面演化,密度泛函理论模拟的表面能支持了这一观点,表面能随着手性分子的吸附而改变。因此,R 型和 S 型手性结构(小面、梯田或扭结)的发展将不相等,从而消除了 Au NR 的镜像对称性,进而导致具有高等离子体光学活性的明显手性形态。
考虑一个函数 f:{0,1} n --> {0,1} n 。其定义域和余定义域各由 2 n 个元素组成。在编程上下文中,f 接受 n 个布尔参数并返回一个包含 n 个布尔值的数组。如果将 n 个 0/1 值视为整数二进制表示中的位,那么 f 可以被认为是一个函数,将 [0,N-1] 中的整数映射到 [0,N-1] 中的整数,其中 N=2 n 。我们假设 f 作为一个黑盒 U f(一个 oracle )提供,并在硬件中实现它。假设 f 满足属性(承诺):∃𝑠∈{0,1} !: ∀𝑥, 𝑦∈{0,1} ! , 𝑓(𝑥) = 𝑓(𝑦) ⇔𝑥= 𝑦 ⊕𝑠 查找位串 s 。换句话说,f 要么是 2 对 1 的(将通过掩码 s 连接的对映射到同一幅图像),要么是 1 对 1 的(将不同的元素映射到不同的图像)。1 对 1 的情况对应于 s 是一串 0,这很简单,我们将通过在承诺中添加 s ≠ 0 n 来回避。因此,我们假设 f 是 2 对 1 的。和以前一样,我们假设 f 通过实现它的黑盒 U f (一个 oracle )给出。2. 例子
识别和工程黄素依赖性卤化酶用于选择性生物催化分析Jared C. Lewis*印第安纳大学化学系,印第安纳州布卢明顿,印第安纳州布卢明顿47405,美国焦点有机组织化合物被广泛用作基本块,中间体,药品,药物和农业属性的构成区块,以及其独特的化学性质。但是,安装卤素取代基经常需要功能化的起始材料和多步函数组互换。几类在自然界中进化的卤代酶可以实现不同类别的底物的卤素化;例如,富含电子芳香族化合物的位点选择性卤化是通过黄素依赖性卤代酶(FDHS)催化的。的机理研究表明,这些酶使用黄素还原酶(FRED)提供的FADH 2将O 2降低至与X-偶有氧化为HOX的水(X = Cl,BR,I)。该物种穿过酶内的隧道,进入FDH活性位点。在这里,据信它可以与活跃的位点赖氨酸近端与结合的底物结合,从而实现了通过分子识别赋予的选择性的亲电卤代化,而不是指导基团或强电子激活。FDH的独特选择性导致了几项早期的生物催化努力,制备卤素化很少见,而Hallmark催化剂控制的FDHS的选择性并未转化为非本地底物。FDH工程仅限于站点定向的诱变,从而导致位点选择性或底物偏好的适度变化。这些结果突出了FDH活动位点耐受不同底物拓扑的能力。为了解决这些局限性,我们优化了FDH REBH及其同源Fred Rebf的表达条件。然后,我们表明REBH可用于具有催化剂控制的选择性的非本地底物的卤化。我们报道了第一个示例,其中通过有向进化提高了FDH的稳定性,底物范围和位点选择性为合成有用的水平。X射线晶体结构的进化FDH和归还突变表明,整个REBH结构中的随机突变对于在不同的芳族底物上实现高水平的活性和选择性至关重要,并且这些数据与分子动力学模拟结合使用,以开发FDH选择性的预测模型。最后,我们使用全家基因组挖掘来鉴定一组具有新颖的底物范围和互补区域选择性的FDH集,对大型三维复杂化合物。我们进化和开采的FDH的多样性使我们能够在简单的芳族卤化之外追求合成应用。例如,我们确定FDHS催化涉及脱离对称性,肿瘤性卤素化和卤代基合理的对映选择性反应。我们最近对单个组件FDH/FRED AETF的研究进一步扩展了该实用程序。最初被AETF吸引到AETF时,因为它不需要单独的FRED,我们发现它会卤代卤代,这些基质不会有效地或其他FDHS有效地或根本没有卤化,并且为仅在繁殖后使用REBH变体而实现的反应提供了高的对映选择性。也许最值得注意的是,AETF催化位点选择性芳香族碘化和对映选择性碘醚化。一起,这些研究强调了FDH的起源
生物催化剂赋予高区域和对映选择性酶特性,可以通过工程化蛋白质序列来调整工业应用。默克研究人员最近的工作解决了与-Ketoglutarate依赖性二氧酶(A -kGD)在制造量表上有关的挑战,包括较低的总周转次数(TTN),有氧反应条件,低稳定性,酶降低,酶灭活酶会因自我 - 羟基化和过度氧化的非氧化剂而灭绝。一个工程的-kGD用直接酶促羟基化取代了五个合成步骤,从而从1中使用1的1中产生手性中间体2,以高的映选择性和制备性产量(图2 a)[ *5]。与血红素依赖性的氧酶相比,A-kgd仅需要与-Ketogoglutarate组合铁,并且不需要复杂的共同因素或还原酶域的共表达。酶的高选择性还使它们能够针对特定的
糖生物学中的跨性识别是生物学上常规蛋白质与生物聚糖的对映异构体之间的相互作用(例如,L蛋白与L-己糖结合的L蛋白质与L-Hexoses结合)与生命王国的生物体中的相互作用。通过对称性,它还描述了手性镜面蛋白与正常D-聚糖的相互作用。跨性识别的知识对于理解现有生命形式与人造镜像形式的潜在相互作用至关重要,但是目前已知的蛋白质 - 聚糖相互作用规则不足。为了构建一种学习这种相互作用的方法,我们构建了机器学习模型,以预测代表原子图的蛋白质和聚糖之间的结合强度,而不是单糖。基于聚糖的基于原子Q -gram和Morgan指纹(MF)表示,可以训练ML模型,以预测所有天然聚糖的聚糖,糖化化合物和对映异构体的凝集素结合特性。对此训练的关键是将不同的数据合并 - 某些数据与来自Glycan微阵列的相对荧光单元(RFU),而来自ITC的K d值的其他数据则是在特定的凝集素浓度下使用通用的“分数结合”参数F。MCNET是一个完全连接的神经网络体系结构,将MF和浓度(C)作为输入,并返回147个凝集素的F。MCNET的性能与Glynet模型相媲美,并且通过代理与其他最新的最先进的模型来预测蛋白质 - 聚糖相互作用的强度。MCNET有效预测了糖化化合物与甘叶蛋白1、3和7的结合。糖化化合物)。从基于单糖的描述中脱离,使MCNET可以预测跨性识别。我们使用液态聚糖阵列来验证一些预测,例如L-甘露糖与D-Mannose结合凝集素,纯化的CONA和DC-SIGN显示在细胞上的DC-SIGN以及L-MAN与半乳糖糖结合的凝集素的弱结合。MCNET的原子级输入使得从生活和非聚糖结构的所有王国中的各种聚糖中结合蛋白质 - 聚糖数据是可能的(例如,通用分数结合参数使得可以统一不同的定量观测值(K D / IC 50,RFU,色谱保留时间等)。我们认为,这种方法将有助于从不同的糖生物学数据集中合并知识,并预测与当前ML模型无法获得的不常见/不自然的聚糖的蛋白质相互作用。
手性在许多物理,化学和生物学领域至关重要,那里有两种不可感染的形式(对映异构体),其中一个是另一种镜像。自巴斯德时代以来,手性和磁性之间的相互作用一直引起了人们的关注,这是新兴的媒介的来源。基本的对称性论点表明,当将手性系统置于磁场中时,允许使用磁性效果的全新效果系列(MCHA)(MCHA)(有关最近的综述,请参见1)。该家族的第一个成员要在实验中报告,光学MCHA,cor-响应于在吸收和折射的非极化光的吸收和折射中,并平行或与fine field eeld平行,2。3最初在可见的波长范围内观察到4、5、6的存在,后来在整个电磁频谱中确定了从78到X射线,910和Photochem-Istry中的整个电磁谱。11电MCHA(EMCHA),在Bismuth螺旋,12个碳纳米管的电阻中观察到,13碳纳米管,14个散装的导体,15个金属,15,16 16半导体17和超导体18作为电阻和电气的抗性i的电阻,并取决于电气的抗药性。 b通过(bI)=0(1 +b·i)(1)
可以与级联反应中的酶结合起来,以实现广泛的有趣转换[7 E 9]。For instance, Poelarends and coworkers reported a one- pot cascade synthesis of enantioenriched g -amino- butyric acids (GABA) by combining enantioselective Michael addition catalyzed by an engineered 4- oxalocrotonate tautomerase, aldehyde oxidation cata- lyzed by aldehyde dehydrogenase, and nitro reduction enabled by基于镍的化学还原(图1 A)[7]。这种步进经济学方法提供了高总产率(产量高达70%)和出色的对映选择性(高达98%EE)的药物活性GABA类似物。Greaney,Turner和同事开发了由单胺氧化酶N(MAO-N)组成的兼容的跨脱水耦合过程 - 催化有氧氧化和金介导的C E C键形成,以实现N-Aryl tetrahydroisoquinelines的一盘烷基化[8]。本报告展示了用于C E C键形成的功能组转化的生物催化与过渡金属催化之间的兼容性。
代谢重编程是一种现象,其中细胞因周围环境的刺激而改变其代谢途径。癌细胞o gen通过突变的代谢酶进行特异性的代谢重编程,并改变了细胞特异性cemanter-c c cem- c sem-lites的浓度。1 - 3这些化合物称为oncometabolites,它们促进癌症的生长和生存。2-羟基卢比速率(2-Hg)是具有对映异构体的oncometabolite。Genally,d -2 -Hg是由羟基酸氟戊二酸(A -kg)通过羟基乙酸 - 氧酸氧酸透铁生成酶产生的,而L -malate脱氢酶是从A -kg产生的,而L -2 -HG产生。然而,D - 和L -2 -HG分别通过D-和L -2 -HG脱氢酶转化为A -KG。这些转化有助于降低细胞中2-Hg浓度。4 - 6元代谢物2-Hg与异氯酸盐脱氢酶1和2(IDH1/2)的突变有关。野生型IDH1/2元代谢物等酸盐剂到-KG,并保护细胞免受氧化应激。IDH1/2突变,在神经胶质瘤,急性髓样白血病和其他恶性肿瘤中观察到,失去了正常能力,并从A -kg产生D -2 -HG(图。1)。D -2 -Hg的生产率超过了消除的速率,D -2 -Hg
1. 引言 奈必洛尔是第三代β受体阻滞剂,由于其对心脏的选择性和辅助血管扩张作用,广泛应用于治疗高血压和心力衰竭。奈必洛尔的结构和药理特性不同于传统的β受体阻滞剂,被认为副作用小,且对某些心血管疾病有更好的疗效。[1-4] 奈必洛尔的化学性质为 1-(6-氟-色满-2-基)-2- [(2RS)-6-(4-羟基苯基)-2, 5, 7, 8-四甲基色满-2-基] 乙醇。其化学结构具有色满醇骨架(图 1 )和氟色满部分,使其同时具有疏水和亲水特性,从而增强了其对肾上腺素受体的亲和力和与内皮细胞的接触。它是两种外消旋混合物 d-奈必洛尔和 l-奈必洛尔的组合。d-奈必洛尔是组成奈必洛尔的两种对映体之一,有助于阻止 β-1 肾上腺素受体。l-奈必洛尔通过释放一氧化氮来扩张血管。[1-10] 奈必洛尔具有双重作用机制,即阻断 β-1 肾上腺素受体和释放一氧化氮 (NO)。奈必洛尔选择性拮抗