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《中国科学:化学》化学生物学和纳米生物学专刊
sciencepress 2015-11-25 12:08
化学生物学和纳米生物学是两个充满活力和挑战的相近领域。化学和纳米科学与生命科学的交叉,为生物学问题的研究提供了新方法和新技术,促进产生新的科学发现,实现生命过程可视、可控、可创造的新可能性。 随之 ,对生物学过程的研究与探索也促进了化学学科和纳米科学的发展,促使新规律和新理论的出现。 交叉学科研究的魅力之一在于其充满着不同学科思想之间的自由碰撞。近年来,若干化学生物学与纳米生物学领域的青年学者在共同的兴趣驱动下,对相关科学问题进行了广泛而深入的探讨,并在此过程中缔结了深厚的友谊。《中国科学:化学》 2015 年第 11 期集中发表了青年学者在 小分子探针、超分辨显微镜、 DNA 纳米技术、生物传感、微流控芯片、单细胞生物学和纳米诊疗 等多个研究方向的 12 篇研究综述和论文。中国科学院上海应用物理研究所 樊春海 研究员和北京大学化学与分子工程学院 陈兴 教授为专刊的特邀编辑。 希望专刊的出版能够为化学生物学和纳米生物学不同研究方向的交流与合作起到一定的促进作用。 专刊文章链接: http://chem.scichina.com:8081/sciB/CN/volumn/volumn_7166.shtml ,敬请关注。 《中国科学》杂志社微信公众号 关注请加: scichina1950 / 中国科学杂志社 或扫描识别二维码:
个人分类: 《中国科学》论文|3771 次阅读|0 个评论
化学----配角?
热度 4 lin602 2013-3-13 22:30
化学学科多少年来,好象没有什么大的突破,看许多文献及国家自然科学基金资助项目,化学好象大多是以配角的身份出现,为材料、生命科学、药学等做基础。 化学学科的教授与研究员们,许多人都在做化学生物学、材料学、生物活性物质等方面的研究。 近几期的化学诺贝尔化学奖,许多都与生命学科相关联。传统意义上的化学反应、反应机理、化学结构等没有重大发现。 当然这都是相对的,进展总是有的,只是相比于其他学科及期望值而言的。 不知道何时化学学科能够出让人激动人心的重大突破。 我的感觉化学学科再有重大突破,对实验仪器的依赖性较强,是不是能够看见分子的形状,看到分子是如何作用的。尽管飞秒化学时髦了一阵,但还是没有突破性的进步。 有时候做化学研究的人也挺迷茫的。
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夹缝中的化学,向哪里突破?
热度 7 qyu111 2012-10-21 16:47
今年的诺贝尔化学奖又一次奖给了生命大分子的研究者:美国生物学家罗伯特 • 莱夫科维茨( Robert J. Lefkowitz )和布莱恩 • 克比尔卡( Brian K. Kobilka ),因为他们发现了生命大分子 G 蛋白偶联受体。 G 蛋白偶联受体是生物的生命活动中一类极其重要的生物大分子,也是人类治疗各种疾病的主要药物靶点。诺贝尔评奖委员会为什么把 G 蛋白偶联受体的发现奖奖给了化学而没有奖给生理学或医学?其实你把历史上的化学奖细数一下就会发现诺贝尔奖委员会自从 1901 年颁发第一个奖以来,几近一半的化学奖是奖给了研究生命分子和现象的化学家和生物学家,近年来更是频繁地把化学奖奖给生命大分子的研究。这是为什么?难道是化学领域已经没有自己的科学难题需要被解答、科学原理需要被发现? 物理、化学、生物是自然科学的三大基本学科,它们研究的都是物质和物质的相互关系、相互作用和运动规律。 物理学是“研究物质结构、物质相互作用和运动规律”; 化学是“研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律”; 生物学是“研究生物的结构、功能、发生和发展的规律” (百度语)。 物质有大有小。物质往小里研究就是物理学研究的原子、电子、中子、质子、夸克、“上帝粒子”……,往大里研究就是生命科学的氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、基因、细胞……。如果我们只在地球上做研究,把三门学科总结一下就是物理研究小物质,往“小”里研究;化学是研究中物质,在“中”间研究;生物是研究大物质,往“大”里研究。如果我们往地球以外做研究,那又是物理的事了:天体物理。 搞化学的人称化学为“中心科学”,说的明白点就是上有生物、下有物理,是夹在物理和生物中间的一门学问和学科。因此,化学是夹缝中的科学。 夹缝中的化学,应该向哪里突破?近年来的化学诺贝尔化学奖给化学指出了一个方向:向生命科学突破。生命现象是地球上最复杂的一个自然现象。生命现象中还有千千万万的新物质等待我们去发现,还有万万千千的生物难题等待我们去解决。生命科学需要化学,需要化学的逻辑和工具。化学需要往横向突破去解决方法和工具的问题,需要往上突破去发现新的生物大分子和解决生物大分子中的化学问题。 于是就有了一门新兴的化学和生物学的交叉学科:化学生物学——用化学的逻辑、方法和工具去解决生物学问题。 化学家们:诺贝尔生命化学奖在向你们招手。
个人分类: 科学|3886 次阅读|7 个评论
中国化学生物学发展现状——从2011年化学部院士增选结果说起
热度 18 zhengqf08 2012-1-10 08:53
中国化学生物学发展现状 ——从2011年化学部院士增选结果说起 从今年的院士增选最终结果公布以来,各种评论层出不穷,饶毅的“微博炸弹”、施一公的“意外落选”、“烟草院士”的争议……除去一些幕后因素,最令我感到难以理解的是化学部新增院士中居然没有一位是有机化学家,几乎全部集中于无机化学和物理化学,因此也想借此机会发表一下对于中国目前化学生物学发展状况的看法。 今年上海有机所的马大为教授可以说是众望所归,虽然2002年的 JACS 风波不了了之(我个人认为那次“事故”完全是由水平不济、嫉妒心又极强的日本人的“挑衅”引起的),但是必须要说马老师在多肽类化合物的全合成领域绝对是全国第一人,就更不用说那篇氨基酸催化乌尔曼反应的引用率“神文”了,锦上添花的是在院士增选投票进入第二轮后,马老师以通讯作者身份在 Cell 上发表了关于筛选、合成小分子细胞自吞噬的论文,这显然是全国化学领域目前唯一发表在 Cell 杂志上的文章(要知道,新中国成立后,第一篇关于大肠杆菌T2转座子的 Cell 论文由中科院微生物所发表;而第二篇 Cell 论文却过了25之后在2005才得以发表)。另外,作为陆熙炎院士的三大得意弟子之一,马大为是唯一一位较远地脱离金属有机领域的化学家,也是中国最早开始从事化学生物学领域研究的人之一。因此,继麻生明之后马大为理应成为陆老先生三大弟子中的第二位院士。然而虽然有这样的软件和硬件,最终还是未能逃出落选的噩运。院士虽然仅仅是一个称谓,但是不仅对于一个单位的声望很重要,对于某一个领域的发展也有着重要的作用。 不难发现,目前我国的资深院士中还没有哪一位是从事地道的化学生物学研究的,虽然北大的刘元方院士在北大化院主页上被划归到化学生物学专业,但是实际上刘老爷子是最为典型的放射化学家,利用发射化学研究生物就算做化学生物学恐怕有些牵强。因此,单单从院士数量上来看,目前中国的化学生物学发展确实不够景气,也很可能会出现类似于地学部矿业学方向的院士断层现象。2005年出版的《化学生物学进展》由张礼和院士和王梅祥教授组织编写,收集了许多从事化学与生物学交叉领域的科研工作者的撰文,很多是在各个领域均有重要建树的科学大家,但是仔细读过之后不难发现其中大多数的工作是以有机合成或者是分析方法为起点,将自己曾经最为擅长的研究手段应用在生命科学中,由于和一些具体分子的生物学行为有关,故而划归到化学生物学中。甚至这本书中很多篇章主要还是在回顾某个领域的进展,而并非回顾是自己的工作。包括总结此书和分析中国化学生物学届有影响力的学者的工作,我认为中国目前的化学生物学主要是建立在有机合成基础上的,并且主要将有机合成手段得到的化学小分子工具应用于细胞水平上的生命科学,包括合成小分子探针、筛选创新药物、模拟生物大分子行为和物理特征、分析检测生物体中小分子的行为等等,在很多深入到分子生物学领域的化学生物学还没有涉及。以下,将以国外和国内几位此领域科研工作者为例进行比较。 在美国乃至世界上,最为出色的化学生物学家,我个人认为有哈佛大学的David Liu、Stuart Schreiber、Christopher Walsh;UC Berkeley的Carolyn Bertozzi;Scripps研究所的Peter Schultz等人。这几位科学天才的工作各具特色,几乎很难找到明显的共同点,Schreiber可谓财大气粗,实验室中相当一部分工作已经机器人化,手中曾经拥有上亿美元的研究经费,提出了“一个基因对应一个小分子激活剂和一个小分子抑制剂;一个酶对应一个小分子激活剂和一个小分子抑制剂”的宏伟筛选计划,并且利用高效的有机反应方法学将组合化学筛选方法扩展到具有空间立体结构的小分子,这与Schreiber深厚的有机化学功底是分不开的,当然他强大的公关和表述能力也令其得到了大把的科研经费用以维持这项好大的工程。Walsh已经年逾古稀,主要从事着既烧钱又难做的生物合成工作,在聚酮、多肽类生物次级代谢产物的研究中取得了令人注目的进展,其弟子也是遍布美国各大名牌大学,几乎美国所有从事生物合成的科研工作者都与Walsh多少有点关系。Bertozzi是我个人认为当今最为杰出的女科学家之一,其在2000年开发出了利用Staudinger ligation标记细胞表面糖分子的手段,如今世界各地蜂拥紧随其后,俨然已经发展成为一个名为“细胞表面糖化学工程”的新学科,在如今这个竞争激烈的时代,能够“自立门户”是相当不容易的。David Liu和Peter Schultz可谓是两位天才,深厚的化学功底、敏锐的生物直觉让这两位俨然成了化学生物学领域最为璀璨的明星。Liu先后开展了DNA模板合成、分子进化、DNA文库等独创的工作,NCS论文系列中已经有几十篇的发表量。Schultz不但科研做得好,要善于用各种卡通动漫图片来宣传自己,其开发的UAG终止密码子翻译的第22种氨基酸——吡咯赖氨酸进过修饰已然已经成为“生物正交反应”领域最为有效的工具,技术简单化(试剂盒化)之后很可能今后有完全取代EGFP的可能性。 再说说国内的代表人物,上海有机所的俞飙、马大为、姚祝军,以及新生力量李昂等人,都是以有机合全成或者是有机合成方法学起家的,现在将研究领域延伸到了生命科学领域,现在如火如荼地飞速发展着。其中俞飙开发的糖化学合成方法学已经得到了世界糖化学领域的承认;马大为在多肽类复杂化合物的合成以及有机合成方法学、化学探针的设计合成领域均有令世界瞩目的建树;姚祝军完美地承接了吴毓林老先生的工作,不但完成了番荔枝内酯合成新方法并且通过分子荧光等手段研究清楚了其对于癌细胞的特异性识别与强效抑制作用,充分地结合了有机合成与细胞生物学表面与内部的信号通路领域的研究;李昂师出名门,获得全国金牌保送北大后,师从杨震教授,研究生师从Scripps研究所的有机合成大师K. C. Nicolaou,其有机合成功力可想而知,如今其将自己研究领域伸向生命科学领域,组里人丁兴旺,虽然近期仅有一篇 OL 产出,但是实力不可小窥。但是不难发现,这几位都是以有机化学以及合成方法学为主,生物方面主要是靠合作或者是仅仅是涉及到一些简单的活性检测,并没有深入探求生物体系通路的细节问题,换句话说就是仅仅在改进前人的研究,并没有解决实质性生物学中悬而未解的难题。这些工作与Liu、Schultz、Bertozzi的相比确实缺乏原创性和开辟领域的重要性。又例如清华大学的刘磊教授,此人可谓几十年不遇的天才级人物,本科阶段就发表了各大名教授可望而不可及的 Chem. Rev. 如今也成为清华化学系唯一算是化学生物学领域的一位教授,但是实际上并不景气,到了清华几年真正是关于蛋白质化学生物学领域的重要论文仅有三篇( OL、JACS 与 Angew 各一篇),原因也不是很难理解,蛋白质和多肽化学确实有些古老,并且是难啃的骨头,而刘老师主要从事的也是最难啃的蛋白质合成方法学。从文章和影响力上看,北大的新星——陈鹏教授可谓光彩夺目。回国短短2年不到,已经陆续发表 JACS 2篇、 CC 1篇、 Nature Chembio 1篇、 ACC Chem. Re. 1篇,并且解决了很多之前很棘手的生命科学问题,虽说主要的思想还是利用Schultz等人开发的UAG编码的非天然稀有氨基酸为入手点,使用了在美国博后期间开发的质粒,但是很好地解决了生物问题(关于大肠杆菌耐酸蛋白的研究),可以说在中国年轻一代里陈鹏教授是目前唯一真正从事化学生物学顶端研究的科研工作者。这就不得不说说几乎同时回来北大的陈兴教授,陈兴本科毕业于我们清华大学,师从李亚栋院士,PHD师从先前提到的Carolyn Bertozzi教授,博后有到哈佛大学从事了免疫学的研究,可谓受到过各领域名师、大家的指点,本来也是我们清华大学的希望,但是不解的是回国2年时间没有发现有什么大的工作发表,只能今后一段时间继续关注。 所谓化学生物学,每个人都有自己的认识和定义。我个人认为,化学生物学指的是利用人工合成的化学工具(包括分子体系与超分子体系)研究、影响、模拟生命体系,反过来也可以用人工得到的生命体系合成、研究复杂的化学分子。也就完全区别了传统的生物化学和生物有机化学,生物化学主要是研究生命体系已有的分子和行为,一般不会做一些人为干扰和调控;而生物有机化学则注重研究小分子对于生物大分子功能的模拟与替代,主要还会涉及到配位化学与光谱学。而化学生物则重在人工设计与改造,可谓“人与自然的对抗、人对自然的改造”最典型的体现。而我国现在从事此领域的研究人员还是没有非常深入地深入到生物相关的范畴。 其实产生这样的现状,并不难理解,除了文革时期的文化断层意外,更要指出的是中国大学的教育体制问题。没有有效地培养学生对于化学和生物学联系的认识,到了以后的研究时期,化学系的不能有效把握生命科学最前沿的方向;生物系的不能设计、合成有效的化学分子工具,甚至认为经费足就什么都可以买到。清华大学化学生物学基础科学实验班的尝试,还不知道是否有效,2007年第一届本科毕业生现如今还没有博士毕业,今后是否能够获得成功有待观察。最后不得不提一下今后自己的老板,上海有机所刘文老师。刘老师向来不分学科,只要觉得有趣的、有用的、自己感兴趣的,都会学习、研究,充分地从基因工程、酶学、有机化学、微生物学角度综合起来对于硫肽化合物的生物合成过程进行了阐释,发现了自由基介导的生物体内甲基化反应修饰色氨酸以及重排过程,其严谨的治学态度也让人无比敬佩。但是似乎很少有人把生物合成这个领域划归到化学生物学中,也可能也是认识上的差异吧。 最后,衷心希望,中国的化学生物学能够摆脱现今的局限与束缚,早日达到真正的世界一流水平!
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大趋势-数据集成比数据采集需要更多的投入资源(人力、经费)
phenome 2011-1-10 22:13
最新一期Nature Chemical Biology发表了系列Commentary文章,其中The challenges of integrating multi-omic data sets 一文明确指出:多组学数据的集成、挖掘所需投入的资源可能高于数据的采集,这对从事计算生物学建模的学者无疑是极大地鼓励: The capability to generate multi-omic data sets raises the issue of resource allocation for data generation versus data curation and integration. The initial experience of researchers shows that the effort required for the latter can be much greater than that for the former. 当组学数据的类型增加,例如mRNAs数据与microRNAs的集成分析时,上述趋势更加明显。 上述资源的理解,似可包括人力、物力、经费。 作者还指出: (1) 之所以上述情况现在还没有发生,部分因为人们发现难于找到合适的人从事多种组学数据的处理和集成,因为 这项工作需要对数据产生的过程有深入的技术知识; (2) 同时,实验设计时的预谋预筹很重要,组学数据往往由于技术背景的人掌管,而试图测试一切(参数)。此时,深厚的生命科学背景显得尤为重要。总之,生物医学、信息科学的多学科背景是解决多组学数据集成的重要素质,因为任何一个数据集成方案的背后,都实际上代表了你对这个问题的理解,即modeling。 原文链接: http://www.nature.com/nchembio/journal/v6/n11/full/nchembio.462.html
个人分类: 生物信息学|4137 次阅读|0 个评论
Stuart Schreiber 与 化学生物学
chemicalbond 2010-10-2 10:06
刚参加完美国化学会普林斯顿分会的有机化学年度学术报告会。【1a】报告人包括一位默克的(前)副总裁,1位MIT和2位Harvard 的教授。最著名的是晚餐之后的讲演者,哈佛的Stuart Schreiber,他上一次在这里做报告是20年前的事。【1b] 他的名字和化学生物学连在一起,和波士顿地区好几个生物技术公司连在一起,也是一本书里面的重要人物。【2】当普林斯顿大学的David MacMillan教授介绍他时,开玩笑说他参考了wikipedia【3】才得到全面的数据。 考虑到正在忙着过生日的祖国依旧禁止wikipedia登陆,为了帮助读者了解他的工作和化学生物学,后面拷贝wikipedia的内容。 他的一些讲课录像可以在何士刚曾经担任过研究员的HHMI网站找到。这是个非常重要的领域,值得感兴趣的读者参考。【4】 如果哪天化学生物学这一领域被瑞典人选中发奖,他应该是接到电话的那个人。 参考资料 【1a】 http://www.pacsfocs.org/ 【1 b] http://www.pacsfocs.org/history 【2】 http://www.amazon.com/Billion-Dollar-Molecule-Companys-Perfect/dp/0671510576 【3】 http://en.wikipedia.org/wiki/Stuart_Schreiber 【4】 http://www.hhmi.org/biointeractive/genomics/lectures.html Stuart Schreiber From Wikipedia, the free encyclopedia Jump to: navigation , search Stuart L. Schreiber (born 6 February 1956) is a scientist at Harvard University and the Broad Institute . He has been a pioneer in a field of research named chemical biology for over 20 years. His name is closely associated with the increasingly common use of small molecules as probes of biology and medicine. Small molecules are the molecules of life most associated with dynamic information flow; these work in concert with the macromolecules (DNA, RNA, proteins) that are the basis for inherited information flow. During the 1980s and '90s, he provided dramatic advances in biology using this approach, and, in the past ten years, his systematization efforts have made this one of the fastest growing areas of life-science research. Contents 1 Education and Training 2 Key discoveries, 1980s and 1990s 3 Advancing chemical biology through the 1990s and 2000s 4 Selected Awards 5 External links 6 Notes and references // Education and Training Schreiber obtained a Bachelor of Science degree in Chemistry from the University of Virginia, after which he entered Harvard University as a Graduate Student in Chemistry. He joined the research group of Robert B. Woodward and after Woodward's death continued his studies under the supervision of Yoshito Kishi . In 1980 he joined the faculty of Yale University as an Assistant Professor in Chemistry. Key discoveries, 1980s and 1990s Schreiber started his research work in Organic Synthesis, pioneering concepts such as the use of photocycloaddition to establish stereochemistry in complex molecules, the fragmentation of hydroperoxides to produce macrolides, ancillary stereocontrol, group selectivity and two-directional synthesis. Notable accomplishments include the total syntheses of complex natural products such as talaromycin B, asteltoxin, avenaciolide, gloeosporone, hikizimicin, mycoticin A, epoxydictymene and the immunosuppressant FK-506 . Following his co-discovery of the FK506-binding protein FKBP12 in 1988, Schreiber reported that the small molecules FK506 and ciclosporin inhibit the activity of the phosphatase calcineurin by forming the ternary complexes FKBP12-FK506-calcineurin and cyclophilin-ciclosporin-calcineurin. This work, together with work by Gerald Crabtree at Stanford University concerning the NFAT proteins, led to the elucidation of the calcium-calcineurin-NFAT signaling pathway. This landmark discovery, an early example of defining an entire cellular signaling pathway from the cell surface to the nucleus, can be appreciated when it is considered that the Ras-Raf-MAPK pathway was not elucidated for another year. In 1993 Schreiber and Crabtree developed small-molecule dimerizers, which provide small-molecule activation over numerous signaling molecules and pathways (e.g., the Fas, insulin, TGF and T-cell receptors ) through proximity effects. Schreiber and Crabtree demonstrated that small molecules could activate a signaling pathway in an animal with temporal and spatial control. Dimerizer kits have been distributed freely to (as of February, 2005) 898 laboratories at 395 different institutions worldwide, resulting thus far in over 250 peer-reviewed publications from the scientific community. Its promise in gene therapy has been highlighted by the ability of a small molecule to induce production of erythropoeitin (EPO) in primates without diminution over, thus far, a six-year period, and more recently in phase II human clinical trials for treatment of graft-vs-host disease (ARIAD Pharmaceuticals, Inc.). In 1994, Schreiber discovered that the small molecule rapamycin simultaneously binds FKBP12 and mTOR (originally named FKBP12-rapamycin binding protein, FRAP). Using diversity-oriented synthesis and small-molecule screening, Schreiber helped illuminate the nutrient-response signaling network involving TOR proteins in yeast and mTOR in mammalian cells. Small molecules such as uretupamine and rapamycin were shown to be particularly effective in revealing the ability of proteins such as mTOR, Tor1p, Tor2p, and Ure2p to receive multiple inputs and to process them appropriately towards multiple outputs (in analogy to multi-channel processors). Several pharmaceutical companies are now targeting the nutrient-signaling network for the treatment of several forms of cancer, including solid tumors. In 1996 Schreiber used the small molecules trapoxin and depudecin to characterize molecularly the histone deacetylases (HDACs). Prior to Schreibers work in this area, the HDAC proteins had not been isolated despite many attempts by others in the field who had been inspired by Allfrey's detection of the enzymatic activity in cell extracts over 30 years earlier. Coincident with the HDAC discovery, David Allis and colleagues reported their discovery of the histone acetyltransferases (HATs). These two contributions catalyzed much research in this area, eventually leading to the characterization of numerous histone-modifying enzymes, their resulting histone marks, and numerous proteins that bind to these marks. By taking a global approach to understanding chromatin function, Schreiber proposed a signaling network model of chromatin and compared it to an alternative view, the histone code hypothesis presented by Strahl and Allis. The work by chromatin researchers has shined a bright light on chromatin as a key regulatory element rather than simply a structural element. Advancing chemical biology through the 1990s and 2000s During the past 10 years, Schreiber has attempted to systematize the application of small molecules to biology through the development of diversity-oriented synthesis (DOS), chemical genetics, and ChemBank . Schreiber has shown that DOS can produce small molecules distributed in defined ways in chemical space by virtue of their different skeletons and stereochemistry, and that it can provide chemical handles on products anticipating the need for follow-up chemistry using, for example, combinatorial synthesis and the so-called Build/Couple/Pair strategy of modular chemical synthesis. DOS pathways and new techniques for small-molecule screening provided many new, potentially disruptive insights into biology. For example, Schreiber and collaborator Tim Mitchison used cytoblot screening to discover monastrol the first small-molecule inhibitor of mitosis that does not target tubulin . Monastrol was shown to inhibit kinesin-5 , a motor protein and was used to gain new insights into the functions of kinesin-5. This work led pharmaceutical company Merck, among others, to pursue anti-cancer drugs that target human kinesin-5. Small-molecule probes of histone and tubulin deacetylases, transcription factors, cytoplasmic anchoring proteins, developmental signaling proteins (e.g., histacin, tubacin, haptamide, uretupamine, concentramide, and calmodulophilin), among many others, have been discovered in the Schreiber lab using diversity-oriented synthesis and chemical genetics. Multidimensional screening was introduced in 2002 and has provided insights into tumorigenesis, cell polarity, and chemical space, among others. More than 100 laboratories from over 30 institutions have performed small-molecule screens at the screening center he developed ( Broad Chemical Biology (BCB), formerly the Harvard ICCB), leading to many small-molecule probes (81 probes were reported in the 2004 literature alone) and insights into biology. To facilitate the open sharing of small-molecule-based insights, Schreiber pioneered the development of the assay-data repository and analysis environment named ChemBank, which was launched on the Internet in 2003. A complete rework of ChemBank (v2.0) , which makes accessible to the public results and analyses from 1,209 small-molecule screens that have yielded 87 million measurements, was re-launched in March 2006. Schreibers laboratory has served as a focal point for the field of chemical biology, first by the ad hoc use of small molecules to study three specific areas of biology, and then through the more general application of small molecules in biomedical research. As a principal architect of chemical biology, he has influenced the public and private research communities. Academic screening centers have been created that emulate the Broad Institute Chemical Biology Program; in the U.S., there has been a nationwide effort to expand this capability via the government-sponsored NIH Road Map. Chemistry departments have changed their names to include the term chemical biology and new journals have been introduced ( Chemistry Biology , ChemBioChem , Nature Chemical Biology , ACS Chemical Biology ) to cover the field. Schreiber has been involved in the founding of three biopharmaceutical companies based on chemical biology principles: Vertex Pharmaceuticals, Inc. (VRTX), Ariad Pharmaceuticals, Inc. (ARIA), and Infinity Pharmaceuticals, Inc (INFI). These companies have produced new medicines in several areas of disease, including AIDS and cancer. Selected Awards Award in Pure Chemistry, ACS (1989). For pioneering investigations into the synthesis and mode of action of natural products. Ciba-Geigy Drew Award for Biomedical Research: Molecular Basis for Immune Regulation (1992). For the discovery of immunophilins and for his role in elucidating the calcium-calcineurin-NFAT signaling pathway. Leo Hendrik Baekeland Award, North Jersey Section of ACS (1993). For outstanding achievement in creative chemistry. Eli Lilly Award in Biological Chemistry, ACS (1993). For fundamental research in biological chemistry. American Chemical Society Award in Synthetic Organic Chemistry (1994). For creative accomplishments at the interface of organic synthesis, molecular biology, and cell biology as exemplified by landmark discoveries in the immunophilin area. George Ledlie Prize (Harvard University) (1994). For his research which has profoundly influenced out understanding of the chemistry of cell biology and illuminated fundamental processes of molecular recognition and signaling in cell biology. Harrison Howe Award (1995). In recognition of accomplishments in the synthesis of complex organic molecules, progress in understanding the immunosuppressant action of FK506, and innovation in molecular recognition and its role in intracellular signaling. Warren Triennial Award (shared with Leland Hartwell) (1995). For creating a new field in organic chemistry, what Phil Sharp has coined 'chemical cell biology.' In these studies, small molecules have been synthesized and used to understand and control signal transduction pathways. Schreiber has made it possible to generalize the use of small molecules to study protein function in analogy to the use of mutations in genetics. This approach has illuminated fundamental processes in cell biology and has great promise in medicine. Tetrahedron Prize for Creativity in Organic Chemistry (1997). For his fundamental contributions to chemical synthesis with biological and medicinal implications. ACS Award for Bioorganic Chemistry (2000). For his development of the field of chemical genetics, where small molecules are used to dissect the circuitry of cells using genetic-like screens. William H. Nichols Medal (2001). For contributions toward understanding the chemistry of intracellular signaling. Chiron Corporation Biotechnology Research Award, American Academy of Microbiology (2001). For the development of systematic approaches to biology using small molecules. Society for Biomolecular Screening Achievement Award (2004). In recognition of the advances made in the field of chemical biology through the development and application of tools that enable the systematic use of small molecules to elucidate fundamental biological pathways. American Association of Cancer Institutes (2004). For his development of the field of chemical biology, which has resulted in a new approach to the treatment of cancer. External links Broad Institute of Harvard and MIT, Chemical Biology Program Schreiber lab, Harvard University HHMI Genomics Chemical Genetics, Video Lecture ChemBank Notes and references ^ Liu J, Farmer JD, Lane WS, Friedman J, Weissman I, Schreiber SL (August 1991). Calcineurin is a common target of cyclophilin-cyclosporin A and FKBP-FK506 complexes. Cell 66 (4): 80715. doi : 10.1016/0092-8674(91)90124-H . PMID 1715244 . ^ Schreiber SL, Crabtree GR (1995). Immunophilins, ligands, and the control of signal transduction. Harvey Lectures 91 : 99114. PMID 9127988 . ^ Yang J, Symes K, Mercola M, Schreiber SL (January 1998). Small-molecule control of insulin and PDGF receptor signaling and the role of membrane attachment. Current Biology 8 (1): 118. doi : 10.1016/S0960-9822(98)70015-6 . PMID 9427627 . ^ Stockwell BR, Schreiber SL (June 1998). Probing the role of homomeric and heteromeric receptor interactions in TGF-beta signaling using small molecule dimerizers. Current Biology 8 (13): 76170. doi : 10.1016/S0960-9822(98)70299-4 . PMID 9651680 . ^ Functional Analysis of Fas Signaling in vivo Using Synthetic Dimerizers David Spencer, Pete Belshaw, Lei Chen, Steffan Ho, Filippo Randazzo, Gerald R. Crabtree, Stuart L. Schreiber Curr. Biol . 1996 , 6, 839-848. ^ Brown EJ, Albers MW, Shin TB, et al. (June 1994). A mammalian protein targeted by G1-arresting rapamycin-receptor complex. Nature 369 (6483): 7568. doi : 10.1038/369756a0 . PMID 8008069 . ^ Dissection of a glucose-sensitive pathway of the nutrient-response network using diversity-oriented synthesis and small molecule microarrays Finny G. Kuruvilla, Alykhan F. Shamji, Scott M. Sternson, Paul J. Hergenrother, Stuart L. Schreiber, Nature , 2002 , 416, 653-656. ^ Shamji AF, Nghiem P, Schreiber SL (August 2003). Integration of growth factor and nutrient signaling: implications for cancer biology. Molecular Cell 12 (2): 27180. doi : 10.1016/j.molcel.2003.08.016 . 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病原微生物生殖荷尔蒙的化学及化学生物学研究
jlxt33 2010-9-26 14:01
前言:以下的报告是研讨会上,浙江大学的戚建华研究员的大会报告,将片子拍下来,不是很全,发布在这里,仅供交流和学生课外参考学习的资料。若对此发布有异议,请提出,加以改正;若因引用或使用其中内容引起争论,由使用者负责。 =================================
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细胞化学生物学优秀国际论文 by F1000 Factor
xupeiyang 2010-8-15 15:39
详细信息见 http://f1000biology.com/browse/CHEMBIOL/cell 国际生物学专家按F1000 Factor评出的细胞化学生物学国际优秀论文,你可以选择查阅近一周至近五年发表的优秀论文。 可按以下分类进行检索查阅: Chemical Biology Biocatalysis Bioinorganic Chemistry Biomimetic Chemistry Chemical Biology of the Cell Directed Molecular Evolution Macromolecular Chemistry Protein Chemistry Proteomics Small Molecule Chemistry
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化学家进入生物舞台
lyggyjl 2010-1-13 13:03
2008年的化学生物学最高级别会议在海德堡的欧洲分子生物学实验室举行,大会对于对于化学生物学的定义也进行了探讨,最后得到了一个基本认同的定义:an ad hoc chemical synthesis to tackle a biological problem,就是专门用化学合成的方法解决生物问题。这只是一个基本的定义,它所涵盖的范围比这个定义的范围要广得多。 做与化学生物学相关的都是一些化学家,化学家才能进行化学合成,合成出来的化合物用于解决生物问题。这里就有一个问题了。化学家的这种做法是否被生物学家所认可,生物学家已经建立了一套解决生物问题的行之有效的方法,现在化学家跑来说要帮他们解决他们自己的问题,生物学家当然不欢迎的。不过化学生物学家还是用小分子探针解决了一些问题,更为重要的这些小分子探针可以成为药物开发的先导。 遗传学家在研究某个蛋白的功能的时候,他们会把对应的基因敲除掉,然后看看会带来什么表观变化,这样就找到蛋白的功能。化学生物学家第一步工作是把小分子探针送进细胞,组织或生物体,看看带来了什么表型变化,然后再用他们建立的方法找到和这个探针分子结合的蛋白,同样也知道了蛋白的功能。化学生物学家用这种方法,会找到一些已知的蛋白,但他们却发现蛋白的新功能。 老板说我们实验室就是做化学生物学。国内已经有化学生物学这个专业了,北京大学的研究生有这个专业,最近好像看到厦门大学本科就有这个专业了。我觉得这个专业主要还是学好化学,毕竟化学合成是这个学科的立足之本。
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当化学遇到生物-University of Texas at Austin Liu Hung-Wen(刘鸿文教)授访问化物所
热度 1 zhouyj 2009-9-12 11:27
今年是化物所建所60周年,随着所庆越来越近,所庆学术报告如火如荼的进行,这几个月邀请到了国内外很多学者来所作报告。一场场学术盛宴不仅给予学术的知识,更为自己以学术研究的启迪。 这周我们课题组邀请到了University of Texas at Austin的Liu HungWen(刘鸿文)教授为我们做了抗生素等次级代谢产物合成机理研究的报告,刘鸿文教授是我导师在美国博士后研究的导师,可以说是我的师爷。他生于台湾,本科毕业后去美国哥伦比亚大学攻读博士学位,随后在MIT进行博士后研究。然后在明尼苏达大学取得教授职位。履历非常丰富,在著名杂志Nature,PNAS等发表近200篇论文。这样的学术成就令我辈敬仰,但是近距离接触后,发现他非常的平和,和蔼可亲。在学术报告时,流利的中文令我感到不可思议。旅美多年,中文还说得这么好,并引用钱钟书《围城》中的话:在外求学归来,总喜欢在话里夹杂这英文,唯恐别人不知道自己喝了洋墨水。既有真诚告诫,又有自勉。 刘教授主要用有机化学和生物催化工具研究抗生素合成的机理,他的主页就是以where chemistry and biology meet 为主题的。条理清晰,研究故事完整。我这个完全生物工程背景出身的也似乎有所理解。 晚上一起吃饭,学术上三代同堂,他详细的给我们讲解了他的经历,他提到有时候兴趣是慢慢培养的,他虽然爱好历史,但是那个数理化称王的时代让他选择了化学,后来的研究发现自己慢慢喜欢上了化学基础研究,虽然他的研究应用前景很光明,但他只对基础研究感兴趣,研究也要有所为,有所不为,因为每个人的精力有限,但是自己的视野要广泛。还从人生观,信仰和我们聊了很久,从六点一直到十点,时间很快,但带给我的收获和思考是永远的。 刘鸿文(Hung-wen Liu)教授1981年在哥伦比亚大学获博士学位,师从Koji Nakanishi教授;1981-1984在麻省理工大学Christopher T. Walsh教授实验室从事博士后研究。1984-2000年任职于明尼苏达大学化学系,获杰出教授称号。2001年至今任职于德克萨斯大学奥斯汀分校药学院及化学和生物化学系,George H. Hitchings 药物设计讲座教授。2008年被选为台湾中央研究院院士。 刘教授实验室的工作主要在化学和生物学的交叉领域,特别是生物催化机制、生物催化剂的应用和代谢途径工程以及药物设计。 刘教授至今发表了近200篇论文,其中超过1/3的在下列四中杂志:J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nature and PNAS. 刘教授现担任ACS期刊Org. Lett.的副主编,还是多种生物有机化学和化学学术刊物的编委会成员。 刘鸿文教授New frontiers(新科学前沿)杂志封面照片,报道了其在天然药物研究方面的研究
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