从简单的二氢硅烷和烯烃出发，首次实现了铑催化的串联不对称碳氢硅化/烯烃硅氢化反应，“一锅法”流水线般实现了四取代硅中心手性苯并噻咯类衍生物的高效高对映选择性构建（Streamlined Construction of Silicon-Stereogenic Silanes by Tandem Enantios

研究人员通过低温量子输运实验揭示了狄拉克半金属表面态费米弧（Fermiarc）的自旋动量锁定特性，并通过控制栅压进一步调控费米弧自旋信号的有无，研制出了新型的场效应晶体管原型。该成果不仅对拓扑半金属的基础研究具有重要意义，而且对未来拓扑自旋电子学的实际应用也具有重要推动作用。 研究团队

课题组从已知的简单化学原料手性二酮（图2.1）出发，利用著名的有机人名反应——Van Leusen反应和随后的一个氧化反应，快速在该分子骨架中引入了两个关键的化学官能团：氰基和羟基。随后利用同样非常著名的有机人名反应——Saegusa-Ito氧化反应制造了一个新的双键结构（图2.5）。虽然该敏感二烯酮的存在使得下方氰基的水解反应较为不顺利，但最终该

发展了原位X射线单晶衍射、原位光谱表征和计算机模拟技术对吸附分离的机理和行为进行解释和预测，还提出多种策略用于精确调控、提高，甚至是“反转”气体吸附选择性，以获得更好的分离效果。例如，发展了多种提高二氧化碳捕获效率的策略，实现了常压、烟道气和大气环境中的多个吸附量记录。提出了利用气—固反应机理对多孔框架进行精确修饰的策略，设计并合成了兼具拟铜蛋白氧气活化中心、易氧化有机配体的新型多孔配位聚合物MAF-42。通过氧气或空气对MAF-42的氧化，最多可以将材料的吸附选择性改变四个数量级，甚至从分子筛效应选择性吸附分子较小的甲烷，反转为常规的选择性吸附分子较大的乙烷，分别适用于天然气中提纯乙烷和甲烷 提出了“控制柔性客体分子构型可反转吸附选择性”的概念，并对系列代表性多孔配位聚合物进行了实验和计算机模拟验证。利用研究团队前期设计合成的多孔配位聚合物MAF-23（J. Am. Chem. Soc.2012, 134, 17380），实现了反常而且最优的C4碳氢化合物吸附分离顺序。常温常压下将C4碳氢化合物的混合物通过MAF-23填充的固定床吸附装置后，丁二烯最先流出而且纯度很容易达到99.9%，同时避免了常规蒸馏和吸附纯化过程中因加热而产生的丁二烯自聚问题。

上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室吴更教授与武汉大学王连荣、陈实教授团队合作，揭示了细菌DNA硫化修饰中催化第一步反应的半胱氨酸脱硫酶发生构象变化，使其活性位点半胱氨酸朝向底物半胱氨酸移动5.5埃以发起攻击的催化机制。最新研究成果以“Structural Analysis of an L-Cysteine Desulfurase from an Ssp DNA Phosphorothioation System”为题发表在《mBio》杂志上。刘立琼等为第一作者，吴更、王连荣为通讯作者，上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室为第一单位。本文是团队自2018年Nature Communications上发表的细菌采用SBD结构域识别硫化修饰DNA的结构机理及2020年Nature Microbiology上发表的II型DNA硫化修饰系统的SspB、SspE晶体结构的延续和扩展。 在细菌的DNA硫化修饰（不管是早先发现的Dnd修饰系统还是新近发现的Ssp修饰系统）途径中，都由一个半胱氨酸脱硫酶催化第一步的反应，即半胱氨酸脱硫酶的活性位点半胱氨酸对底物半胱氨酸上的硫原子发起亲核攻击反应，将活化的硫原子转移到半胱氨酸脱硫酶的活性位点半胱氨酸上，以进行后续的将硫原子加进DNA的反应。2020年4月初团队在Nature Microbiology上发表的文章“SspABCD-SspE is a phosphorothioation-sensing bacterial defense system with broad antiphage activities”，从探索海洋弧菌的高频单链磷硫酰化修饰入手，通过比较基因组学和分子遗传学手段，鉴定出以SspABCD为修饰元、SspE为限制元的单链磷硫酰化限制-修饰系统。该系统与之前发现的磷硫酰化（以DndABCDE为修饰元以产生双链DNA磷硫酰化、DndFGH为限制元）的Dnd系统均迥然不同，并首次阐明了细菌磷硫酰化限制-修饰系统赋予宿主抑制噬菌体入侵的能力。同时，通过结构生物学和生物化学手段，解析了SspB蛋白的晶体结构，揭示其两个保守motif的关键残基对其DNA缺刻酶活性非常重要；解析了SspE蛋白的晶体结构，发现其N端结构域有依赖于DNA磷硫酰化修饰的NTP水解酶活性，而其C端结构域有DNA缺刻酶活性，从而阐明了该系统DNA磷硫酰化修饰与限制两部分功能耦合的分子机理。研究还发现SspABCD作为修饰蛋白在宿主基因组DNA上产生磷硫酰化修饰，SspE作为限制元能够感应基因组DNA上的磷硫酰化修饰从而区别宿主自身与外源的遗传物质，并利用其核酸酶活性对入侵噬菌体的DNA进行大范围的缺刻，从而抑制噬菌体DNA的复制。 本研究解析了新发现的II型DNA硫化修饰系统中的半胱氨酸脱硫酶SspA（来源于弧菌）与底物半胱氨酸的复合物晶体结构，分辨率为1.8埃。结构揭示SspA通过其天冬酰胺N150和精氨酸R340残基来识别底物半胱氨酸，如果将这两个残基突变则会严重破坏细菌的DNA硫化修饰。在结构中，SspA的活性位点半胱氨酸C314与底物半胱氨酸的距离长达8.9埃，这就产生了一个有趣的问题——SspA是怎么催化脱硫反应的？通过计算机分子动力学模拟，作者发现SspA的活性位点半胱氨酸C314在催化过程中向底物半胱氨酸移动了5.5埃，从而把它们之间的距离缩短到便于发生反应的范围内。本研究通过简正模式分析，发现弧菌的SspA、大肠杆菌的IscS、链霉菌的DndA（这两个都是I型DNA硫化修饰系统的）的活性位点半胱氨酸虽然处在不同的相对位置和不同的二级结构上，但都有着向各自的底物半胱氨酸的运动。 本研究进一步通过在上海光源BL19U2生物小角X射线散射（简称SAXS）线站收集的数据，从头搭建了SspA在溶液中结构的分子模型。发现SspA在溶液中的结构与分子动力学模拟后SspA的结构更为接近，它们之间的SAXS数据的χ2偏差只有1.04埃，远低于从SspA的晶体结构推算出的SAXS数据之间的χ2偏差3.70埃。这从实验上证实了前述的计算机分子动力学模拟和简正模式分析的结果。 弧菌SspA的活性位点半胱氨酸在催化过程中，活性位点半胱氨酸朝向底物半胱氨酸移动了5.5埃的距离 （A）分子动力学模拟  （B）简正模式分析   （C）小角X射线散射实验数据与晶体结构经过分子动力学模拟后的结果和晶体结构的比较   本研究通过X射线晶体结构解析、分子动力学模拟、小角X射线散射等多种研究手段的结合，揭示了细菌DNA硫化修饰这一神奇现象中催化关键的第一步半胱氨酸底物脱硫反应的酶的催化机理，解答了半胱氨酸脱硫酶家族是如何克服活性位点半胱氨酸与底物半胱氨酸之间很长的距离这一长期悬而未决的问题，使人们对于细菌DNA硫化修饰的认识和理解又前进了一步。该研究获国家自然科学基金（31872627、31670106）的支持。​​​​

近日，以我校为第一署名单位，化学与材料科学学院武鹏彦博士课题组与日本京都大学Susumu Kitagawa教授课题组合作，在Nature Communications发表题为“Carbon Dioxide Capture and Efficient Fixation in a Dynamic PorousCoordination Polymer”的研究论文。论文第一作者为我校化学与材料科学学院教师武鹏彦副教授，通讯作者为我校化学与材料科学学院王健副教授和京都大学的Susumu Kitagawa教授。该论文受到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏师范大学高级别论文培育专项资助。     使用化石燃料促使二氧化碳（CO2）的排放量急剧增加，由此导致一系列的环境问题，如温室效应和气候变化等。所以，如何原子经济的将二氧化碳这一C1原料转化为高附加值的化合物，在生产和生活上都具有重要的意义。多孔配位聚合物（PCPs）是一类高结晶性的晶态多孔材料，尽管其已经成为非常有潜力的CO2吸附和催化转化材料。然而，CO2分子的热化学稳定性和动力学惰性使其异相催化转化合成高价值的化学品依然成为一种挑战。因此，直接获得包合CO2分子的晶体结构信息，将有利于实现对CO2固定反应作用机理的明确洞察和对CO2分子的有效活化。本论文通过对螺旋桨式配体的选择，并与过渡金属离子进行配位自组装，制备出一例局部柔性的二重贯穿多孔配位聚合物材料。该材料实现了对CO2分子的捕捉，并通过X-射线单晶衍射仪测试对包合CO2的结构进行了明确的分析。该PCP对CO2具有很好的亲和力和材料特定的孔道限制作用，展现出对CO2转化为高附加值环碳酸酯反应，具有高的催化效率和良好的尺寸选择性，并且具有高度的催化剂循环利用性能。该研究策略为发展多孔材料应用于明确气体分子包合结构和有效的C1资源的固定，均提供了新的研究思路。 　　武鹏彦，1983年6月生，博士，副教授；JSPS特别研究员，江苏省优秀青年基金获得者。研究方向为金属-有机框架材料的可控制备及其相关性能的研究。以第一作者或通讯作者在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater.等刊物发表SCI论文近30 篇，论文总被引用1600余次。主持和完成国家自然科学基金1 项、江苏省优秀青年基金1项、江苏省自然科学基金1项。2018年获徐州市发明协会科技创新奖三等奖1 项。 　　王健，1984年10月生，博士，副教授。研究方向为功能配合物的可控制备及其相关性能的研究。以第一或通讯作者先后在Nat.Commun., J.Am. Chem. Soc., Chem. Commun. 等刊物发表SCI论文30余篇，论文总被引用1500余次。主持完成国家自然科学基金1项。