李笑宇課題組在DNA編碼分子庫和蛋白質(zhì)標記方面取得進展
時間：2021-04-06 16:47:04學院：化學與分子工程學院學校：北京大學
1) ?DNA編碼分子庫的篩選新方法
???? 然而，常規(guī)探針方法中的交聯(lián)基團一般位于蛋白質(zhì)所識別的DNA序列內(nèi)部，往往影響蛋白質(zhì)與DNA的結(jié)合。李笑宇課題組將一種新穎的DPAL雙探針方法應(yīng)用到蛋白質(zhì)-DNA相互作用的研究之中，有效地避免了這一問題。DPAL能夠以完全無修飾的探針去識別與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)，再以另一個獨立的探針，通過光交聯(lián)反應(yīng)去標記蛋白質(zhì)。李笑宇課題組證明在一些常規(guī)方法無法實現(xiàn)的生物體系中，DPAL能夠準確而且有效地進行轉(zhuǎn)錄因子蛋白質(zhì)的識別和標記。另外該課題組還將該方法拓展到了識別5-甲基胞嘧啶 (5-methyl-C) 和5-羥甲基胞嘧啶(5-hydroxymethyl-C) 的DNA序列的蛋白質(zhì)，從而為在表觀遺傳學的研究提供了新的探索途徑。該成果近期發(fā)表在Chemical Science上。
???????? DNA編碼分子庫(DNA-Encoded Library, DEL) 把DNA分子作為一種條形碼，對分子庫中的化合物進行編碼。當今DEL已經(jīng)實現(xiàn)在幾十個微升的體積中包含上千萬甚至上百億個不同的化合物；并且不依賴于復(fù)雜的設(shè)備，能夠在常規(guī)實驗室中實現(xiàn)對藥物靶點的高通量篩選。DEL不僅僅限于基礎(chǔ)研究，并且被國內(nèi)外主要的藥企廣泛采用，成為藥物研發(fā)中獲得先導化合物的一種重要手段。然而，DNA編碼分子庫的篩選一般要求對蛋白質(zhì)進行修飾、純化、固載，從而限制了所適用的蛋白質(zhì)類型。一些對天然環(huán)境要求較高，或是難以被修飾和固載的蛋白質(zhì)，均無法作為靶點被用于分子庫的篩選。
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??? 有機所的李笑宇課題組在其近期發(fā)展的DNA控制下蛋白質(zhì)修飾方法的基礎(chǔ)上(Angew. Chem. Intl. Ed. 2013, 52, 9544; Bioconjugate Chem. 2014, 25, 1172)，與北京大學工學院的黃巖誼課題組進行合作，利用配體誘導的蛋白質(zhì)光交聯(lián)(ligand-directed photo-crosslinking)，實現(xiàn)了對完全無修飾，非固載蛋白質(zhì)靶點的篩選。這一目標的實現(xiàn)大大擴展了DEL的適用性，實現(xiàn)對膜蛋白，蛋白質(zhì)復(fù)合體，甚至活細胞表面蛋白質(zhì)等重要靶點的小分子配體篩選。該成果近期發(fā)表在德國應(yīng)用化學, 并被選為當期的封面文章(front cover)。
??? 有機所的李笑宇課題組在其近期發(fā)展的DNA控制下蛋白質(zhì)修飾方法的基礎(chǔ)上(Angew. Chem. Intl. Ed. 2013, 52, 9544; Bioconjugate Chem. 2014, 25, 1172)，與北京大學工學院的黃巖誼課題組進行合作，利用配體誘導的蛋白質(zhì)光交聯(lián)(ligand-directed photo-crosslinking)，實現(xiàn)了對完全無修飾，非固載蛋白質(zhì)靶點的篩選。這一目標的實現(xiàn)大大擴展了DEL的適用性，實現(xiàn)對膜蛋白，蛋白質(zhì)復(fù)合體，甚至活細胞表面蛋白質(zhì)等重要靶點的小分子配體篩選。該成果近期發(fā)表在德國應(yīng)用化學, 并被選為當期的封面文章(front cover)。
???????? ? Peng Zhao, Zitian Chen, Yizhou Li, Dawei Sun, Yuan Gao,Yanyi Huang*and Xiaoyu Li*Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10056-10059.
????? 北京大學化學學院博士研究生趙鵬是該論文的第一作者。該項工作得到了國家自然科學基金委、科技部、教育部的資助。
2) ? 蛋白質(zhì)標記新方法
2) ? 蛋白質(zhì)標記新方法
???? 蛋白質(zhì)-DNA的選擇性識別是生命過程中非常重要的一類相互作用。例如，轉(zhuǎn)錄因子是一類選擇性識別雙鏈DNA的蛋白質(zhì)，通過結(jié)合特定序列的DNA，轉(zhuǎn)錄因子在基因表達中起著重要的調(diào)控作用，和許多重要的生命過程，包括多種重大疾病的分子機理密切相關(guān)。當今領(lǐng)域中存在一些研究 DNA-蛋白質(zhì)相互作用的方法，例如經(jīng)典的足跡法 (footprinting)、凝膠遷移率檢測 (EMSA)、染色體免疫共沉淀(ChIP)、以及基于共價交聯(lián)的探針方法。
???? 然而，常規(guī)探針方法中的交聯(lián)基團一般位于蛋白質(zhì)所識別的DNA序列內(nèi)部，往往影響蛋白質(zhì)與DNA的結(jié)合。李笑宇課題組將一種新穎的DPAL雙探針方法應(yīng)用到蛋白質(zhì)-DNA相互作用的研究之中，有效地避免了這一問題。DPAL能夠以完全無修飾的探針去識別與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)，再以另一個獨立的探針，通過光交聯(lián)反應(yīng)去標記蛋白質(zhì)。李笑宇課題組證明在一些常規(guī)方法無法實現(xiàn)的生物體系中，DPAL能夠準確而且有效地進行轉(zhuǎn)錄因子蛋白質(zhì)的識別和標記。另外該課題組還將該方法拓展到了識別5-甲基胞嘧啶 (5-methyl-C) 和5-羥甲基胞嘧啶(5-hydroxymethyl-C) 的DNA序列的蛋白質(zhì)，從而為在表觀遺傳學的研究提供了新的探索途徑。該成果近期發(fā)表在Chemical Science上。
??????? Ying Liu, Wenlu Zheng,Wan Zhang, Nan Chen, Yang Liu, Li Chen, Xiaozhou Zhou, Xingshuo Chen, Haifeng Zheng and Xiaoyu Li*“Photoaffinity labeling of transcription factors by DNA-templated crosslinking”Chem. Sci. 2014, DOI: 10.1039/c4sc01953a
??? 北京大學化學學院博士研究生劉瑩是該論文的第一作者。該項工作得到了國家自然科學基金委、科技部、教育部的資助。
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