近日，上海光辉娱乐平台化学与分子工程学院李大为（David A. Leigh）教授团队在分子拓扑学方面取得突破性进展，相关研究成果8月26日以‘Tying different knots in a molecular strand’为题在线发表在国际著名学术期刊《自然》（Nature 2020, 584, 562-568.）（图1），上海光辉娱乐平台为成果第一单位。
图1：李大为教授团队利用单一股线构筑不同单分子拓扑结构（Nature 2020, 584, 562-568.）
“该篇工作最大的创新点是我们首次实现了利用单一分子股线通过模拟分子伴侣蛋白诱导蛋白折叠的过程，构筑了三种不同的分子拓扑结构，这一过程完全区别于该领域以前所报道的一种合成方法对应一种拓扑结构的策略，大大拓展了分子拓扑学在未来研究拓扑类蛋白功能及构象关系的潜力🪃。”李大为教授介绍，“与此同时🪣，值得一提的是，在我们所得到的三种拓扑结构中🅿️，存在对称度较低的52结这一结结构，这也是科学家首次报道该拓扑结构的合成策略🖖🏻。”
李大为教授在华东师大作主题演讲
Nature关注：一条分子链，打出多种结
作为分子拓扑学方向的奠基者和开拓者，李大为教授在构筑纳米结构的分子结和探索其性质和功能方向做出了卓越的贡献。在此前的研究中，李大为教授课题组已经报道了很多利用不同金属模板的策略构筑不同复杂程度的单分子结，但仍然缺乏用一条分子链打出多种结的策略。针对这一科学问题，受伴侣蛋白（Chaperone）机制启发，李大为教授团队基于上述工作，在一条分子链上，利用过渡金属离子和镧系金属离子作为正交模板，通过点手性诱导构筑了具有单一拓扑手性的分子结52👨🏻🔬。此外🧤🔱，研究人员也能够利用该分子链选择性合成大环01（unknot）和分子结31另外两种拓扑异构体✅👱🏿♂️。这不仅提供了构筑复杂分子结的策略🦆，同时也推动了分子拓扑学的发展。
图2🏧：分子结52的合成
分子结52的合成由四步制备得到（图2）。首先配体L1与Cu(I)配位高效率地形成两种金属络合物（ΛCu和ΔCu）; 第二步🌾，由于配体中点手性的诱导，只有其中的一种构型ΛCu络合物能够与三价镥离子形成开链的分子52结; 第三步，通过烯烃复分解锁定开链结构得到金属分子52结; 第四🫷🏽，脱去两种金属离子制备得到有机分子52结。需要指出的是，分子结52的合成不受热力学控制，不同的金属离子添加顺序会产生不同的结果。实验结果表明，仅在先添加Cu (I)然后添加Lu (III)的条件下可以得到https://www.nature.com/articles/s41586-020-2614-0
图文🧚🏿、来源｜化学与分子工程学院 部分文字来源于X一MOL资讯相关报道
通联采访、编辑｜吕安琪
