lehu官网张昉教授课题组在Science子刊发表重要研究成果

近日，lehu官网化学与材料科学学院张昉教授、朱明祥副教授团队在糖肽精准修饰领域取得突破性进展，以lehu唯一官网为唯一通讯单位，在国际顶级学术期刊《Science Advances》发表题为“Heterogeneous energy-transfer metallaphotocatalysis unlocks direct and site-selective thioglycosylation of unprotected thiosugars”的研究论文。

糖基化修饰是调控多肽药理活性、水溶性、靶向性与体内稳定性的核心手段，在生物医药、抗菌抗肿瘤药物研发、天然产物改造领域具有不可替代的重要作用。传统糖肽合成依赖复杂化学保护脱保护操作，反应步骤繁琐、选择性差、副产物多，难以实现温和、位点专一的精准修饰，极大限制了糖肽类创新药物的开发与应用。

针对上述技术难题，研究团队创新构筑镍活性位点嵌入光活性共价有机框架（COF）仿生纳米酶催化体系。依托COF材料高度有序的晶态结构、可设计的孔道微环境与优异可见光响应性能，成功模拟天然金属酶的催化微环境，实现了可见光驱动下糖-酶中间态能量转移的新型催化机制（图1）。

图1.能量转移驱动硫糖衍生物构建

该体系突破传统合成瓶颈，在温和、无保护基条件下高效实现多肽位点专一、立体可控的C-S交叉偶联糖基化反应，完成氨基酸及长链多肽的精准糖基化修饰。相较于传统化学与酶催化方法，该策略反应条件绿色温和、选择性极高、官能团耐受性强，大幅简化了糖肽合成流程。

图2.溶瘤肽糖基化修饰及性能对比

在功能应用层面，团队首次实现抗菌肽的精准糖基化改性。研究结果表明，经过仿生催化糖基修饰后的多肽分子，抗肿瘤活性获得显著提升，为新型多肽抗肿瘤药物、抗感染药物的结构优化提供了全新思路（图2）。同时，该COF仿生纳米酶体系展现出优异的催化性能与实用价值，催化转换频率高达114 h⁻¹，催化效率优异，且催化剂结构稳定、可多次循环复用，具备良好的工业化转化与生物医药应用前景（图3）。

图3.理论计算验证反应机理

该研究建立的新型光驱动能量转移糖基化平台，不仅丰富了共价有机框架仿生催化的应用维度，也为多肽药物改性、抗肿瘤活性分子创制及生物质高值化利用提供了全新解决方案。

lehu官网化学与材料科学学院博士研究生陈慧颖为该论文第一作者，张昉教授和朱明祥副教授为共同通讯作者。该项研究工作得到国家自然科学基金、上海市自然科学基金、教育部资源化学重点实验室以及上海市仿生催化前沿科学研究基地的资助与支持。

论文链接地址：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed3764