• 在体外筛选过程中，由于靶位点的重新定位，出现了一种意想不到的腺苷烷基化核糖酶

  RNA-烷基化核酶是一类能够催化转录后RNA修饰的RNA分子，它们可以特异性地在RNA上引入甲基基团、生物正交功能基团、荧光团或其他标记物，从而用于RNA结构和动态的生化及生物物理分析。在本研究中，我们通过体外筛选结合高通量测序（RZ-seq）和生化分析方法，获得了一种新型的RNA-烷基化核酶。虽然结构化的RNA文库中提供的目标核苷酸可能是胞苷或鸟苷，但最终确定腺苷是该核酶的修饰位点。在线探测和全面的突变分析有助于揭示核酶变体之间的结构-活性关系，并最终筛选出一种高效活性的RNA-烷基化催化剂RACR。这种核酶利用多种O6修饰的鸟嘌呤辅因子，将烷基基团转移到特定内部腺苷的N1位置。其目标位点位

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• RuO2中的晶界驱动协同双机制催化作用：提升酸性氧演化反应的活性与稳定性

  设计具有可控缺陷的酸性氧演化反应（OER）催化剂仍然是实现通过水电解可持续生产氢气的关键障碍。在这项工作中，我们通过Ni和B的共同掺杂（Ni,B-RuOx），在超薄RuOx纳米片中构建了富含晶界的结构，从而在界面处形成了具有原子级缺陷的构型。这种结构在界面区域和晶格区域内部形成了两类不同的活性位点，使得能够精确调节两种反应途径：吸附物演化机制（AEM）和晶格氧机制（LOM）。具体而言，界面位点优化了氧中间体的吸附能垒，而晶格位点则促进了晶格氧的激活和参与。这种空间分离的协同机制使得Ni,B-RuOx在0.5 M H2SO4溶液中同时具备了出色的催化活性（过电位为206.8 ± 1.3 mV，电

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 通过非血红素铁酶的1,3-氮迁移实现N-保护的α-氨基酸的生物催化合成

  非血红素铁酶是自然界中用途最广泛的分子功能化催化剂之一。它们灵活的配位环境为开发新型金属酶催化反应提供了独特的平台。基于这一特性，我们提出了一种新的生物催化策略，通过1,3-氮迁移反应合成N-保护的α-氨基酸。具体来说，我们发现来自Aspergillus nidulans的非血红素铁酶异青霉素N合成酶（IPNS）能够生成一种铁-氮烯中间体，该中间体能够胺化羧酸中的苄基和烯丙基α-C–H键。通过对IPNS进行定向进化改造，使其能够适用于多种氮酰酯类底物，从而成功合成了24种α-氨基酸，产率高达92%，总转化数（TTN）达到1477，对映体过量（ee）达到99%。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 自适应大分子表面活性：通过触发界面水解激活的动态瓶刷聚合物

  由一种新型的酸不稳定缩酮取代苯乙烯单体制备的瓶刷状随机共聚物（BRCPs）表现出适应性的大分子表面活性，能够原位调节流体-流体界面性质。与以往含有线性缩酮的嵌段聚合物相比，采用苯乙烯主链和瓶刷状结构的BRCPs在酸催化的缩酮转化为1,2-二醇的过程中表现出更大的极性差异。通过控制自由基聚合生成侧链与环开环复分解聚合构建BRCPs，有效地将主链和侧链的结构分离，从而可以独立控制主链长度、接枝密度和组成。BRCPs最初分散在油相中，当它们接触到酸性水时，界面处的缩酮会发生脱保护反应，新形成的含二醇的聚合物刷状结构会被吸入水相，从而降低界面张力。对BRCP参数的系统性研究揭示了一级水解动力学以及受界

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 铅基有机硫属化合物中电子与振动结构的调控

  金属有机硫属化合物（MOCs）是一类新兴的二维（2D）材料，具有可调的带隙和强烈的光与物质相互作用，因此在光学和极化子应用中具有巨大潜力。铅基有机硫属化合物（LOCs）在MOCs中尤为突出，尽管其晶格结构发生畸变，但仍能维持长寿命的相干光学声子。然而，强烈的电子-声子耦合也会导致载流子快速自陷，从而阻碍载流子的传输。在本研究中，我们发现基于硒（Se）和碲（Te）的LOCs中载流子自陷现象得到了抑制。具体来说，硒和碲的扩展轨道使得导带具有更高的色散特性，并降低了电子的有效质量，从而减轻了载流子的自陷现象。由于载流子自陷的减少，基于硒和碲的LOCs表现出更强的带间光致发光性能和更好的载流子传输性能

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• (+)-Ineleganolide的短程、对映选择性全合成

  本文描述了一种高效且具有创新性的合成策略，用于构建高度氧化的norcembranoid类天然产物(+)-ineleganolide（4）。这一合成路径不仅在步骤数量上优于之前报道的多个方法，而且通过引入一种独特的光化学反应，实现了对复杂五环结构的高效构建。整个合成过程体现了对天然产物合成中常见挑战的深入理解，以及如何通过非生物过程（abiotic）来解决这些问题。通过这一研究，科学家们展示了如何在不对称合成中精准控制多个立体中心，从而获得具有高度结构复杂性的天然产物。### 合成背景与挑战furanocebranoid类天然产物是一类具有显著生物活性的海洋来源化合物，其结构复杂性和独特的生物合

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 一种用于镍催化烯烃聚合及与极性单体共聚的受限结构对称性策略

  10^7 g·mol^–1·h^–1），生成的聚合物分子量更高，并且在共聚过程中能够显著提高极性单体的引入量（最高可达5.3 mol%）。这些结果凸显了结构对称性调控在打破分子量控制与极性共聚单体引入之间的传统平衡方面的独特作用，为设计高性能烯烃聚合催化剂提供了新的思路。此外，环醚结构还可以作为锚点将催化剂固定在经过路易斯酸改性的硅胶上。这种异质化处理不仅提高了聚合物的分子量，降低了分支密度，还改善了产品的形态控制。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 铜催化的氮杂环丁烷类化合物的对映选择性分子内及分子间不对称化反应（涉及碳亲核试剂的参与）

  本文报道了一种基于铜催化的新型不对称合成策略，重点展示了两种创新反应体系的应用及其立体化学控制机制。研究团队首次实现了过渡金属催化下三环氮杂环（如四氢吡喃和哌啶）的异构体选择性开环反应，并进一步拓展到分子间C–C键形成反应，为复杂生物活性分子的合成提供了高效途径。在不对称内酯开环反应方面，研究采用铜盐（如Cu(TFA)₂·H₂O）与ferrocene-基双齿磷氧配体（L9）的协同催化体系。通过优化反应条件，发现以Cs₂CO₃为碱、叔丁醇为添加剂时，反应效率最高，可达78-92%的产率与立体选择性。该体系的关键创新在于实现了四个关键步骤的同步进行：1）铜催化的硼化反应；2）β-硼化酮的氧化；3）

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 通过长程静电作用和构型集合预测电解质氧化还原电位趋势：来自分子动力学（MD）和量子力学/分子力学（QM/MM）模拟的见解

  在探索先进的能量存储解决方案的过程中，电解质材料的稳定性和性能至关重要。特别是电解质的氧化还原电位非常值得关注，因为这些数值决定了电池循环过程中可以应用的电化学窗口。尽管可以通过计算前线轨道能量、电离势（IPs）和电子亲和力（EAs）来估算氧化还原趋势，但准确表征长程静电作用仍然具有挑战性。虽然溶液相嵌入方法（如连续溶剂化、簇-连续模型以及可极化/固定密度嵌入）已经较为成熟，但它们在电解质系统中的直接应用和验证仍然有限。在本研究中，我们采用了一种综合方法，结合了经典分子动力学（MD）模拟和量子力学-分子力学（QM/MM）计算来估算电解质的电化学稳定性。首先使用MD模拟生成具有代表性的溶液构型集

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-11-25

• 一种热稳定和光化学稳定的荧光自由基型机械响应性分子探针，用于制备耐用的机械响应性聚合物

  机械感受体的发展为功能性材料的设计开辟了新的途径；然而，大多数已报道的机械感受体依赖于热不稳定或光化学不稳定的化学键，这限制了它们在实际条件下的稳定性。在此，我们报道了一种名为二酰丙酮腈-α-羧酸酯（DAANAC）的强健自由基型机械感受体（RM），它对热和光化学刺激都具有抗性。DAANAC在加热至200°C以上时表现出显著的稳定性，并且在365纳米和254纳米的紫外光照射下也表现出优异的光稳定性。相比之下，当DAANAC被掺入线性或交联聚合物中时，在机械激活（如研磨或拉伸）过程中会生成荧光性的二酰丙酮腈自由基。对DAANAC交联弹性体的拉伸测试显示，其应变诱导的荧光现象以及应力-应变行为与未添

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 通过生成式Transformer增强型构型相互作用（Generative Transformer-Enhanced Configuration Interaction）加速多体量子化学计算

  量子多体计算在本质上面临配置空间呈指数级增长的限制，这使得对强关联系统的精确处理在计算上变得极为困难。在这里，我们提出了基于Transformer的机器学习方法——生成式Transformer神经网络选配相互作用（Generative Transformer Neural Network Selected Configuration Interaction，简称GTNN-SCI），该方法能够生成重要的系统配置以加速多体量子化学计算。通过利用Transformer架构的自注意力机制来捕捉长程电子关联，GTNN-SCI相比现有的神经网络方法实现了最高达10倍的加速效果，同时保持了高精度。我们通过计

  来源：Journal of Chemical Theory and Computation

  时间：2025-11-25

• 利用EQ-P框架对专为科学教育课程编写的普通化学教科书中的章节末尾问题进行分析：与布鲁姆分类法的综合研究

  本研究有两个主要目标：1）利用“基本问题-视角”（Essential Questions-Perspectives，简称EQ-P）框架，分析土耳其科学教育课程所使用的一般化学教科书中的章节末尾评估问题中化学推理的分布和表现；2）结合EQ-P框架和布鲁姆分类法（Bloom taxonomy）来分析化学问题。这两种方法的结合使得能够同时分析EQ-P框架中的基本学科问题及其视角，以及布鲁姆分类法中的认知过程和知识维度。这种结合在揭示EQ-P框架要素与布鲁姆分类法之间的关系方面具有显著的优势和便利性。研究发现，在一般化学教科书的章节末尾问题中，与解释和预测（Explanation and Predic

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• HIV-1包膜糖蛋白与膜相互作用区域的结构异质性

  HIV-1包膜糖蛋白（Env）三聚体（gp120/gp41）3构成了关键的包膜刺突结构，同时也是中和抗体的作用靶点。gp41糖蛋白负责介导病毒膜与宿主细胞膜的融合。gp41的膜相互作用域包括：高度保守的膜近端外部区域（MPER），其中包含广谱中和抗体的结合位点；跨膜结构域（TMD），它将Env固定在膜上并促进三聚体的形成；以及胞质尾部（CT）结构域，该结构域在Env向HIV-1组装部位的运输过程中起着重要作用。先前的实验研究已经详细描述了gp41 C末端结构域的特性，但这些研究报道了MPER和TMD的不同构象状态。在本研究中，我们利用全原子分子动力学模拟技术，探讨了gp41在HIV-1模拟膜双

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 对杂配三角棱柱的立体控制：从自组织排序到通过笼体变换实现的可编程自旋态调制

  通过“整合自排序”（integrative self-sorting）方法构建结构明确的杂聚体组装体，在金属-有机笼（Metal–Organic Cage, MOC）化学领域一直是一个持续存在的挑战。在此研究中，我们利用骨架的空间限制和精确的边缘长度互补性，实现了具有通用化学式 [M6LA2L′3]12+（其中 M = Zn2+, Fe2+；L′ = LB, LC, LD）的杂聚体三角棱柱形笼体的定量合成。具有 C3 对称性的三苯胺配体（LA）在空间上引导三个互补的矩形配体呈水平排列，这种排列在热力学上不利于形成竞争性的同聚体结构。嵌入的三配位 sp2 锰中心使得基于 Zn2+ 的笼体（1a-

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 振动相干性与光诱导超快化学反应之间的相互作用

  在超快光诱导的化学反应中，分子内的振动可以作为时间分辨泵浦-探测光谱中反应动力学过程的敏感探针。振动相干性最初是通过宽带脉冲激发产生的。随后的超快化学反应可能会增强、抑制甚至产生新的相干核波包，这是由于产物中核参数的突然变化——即量子猝灭效应。通过使用数值精确的量子动力学方法，我们发现量子猝灭效应对超快激发态质子和电子转移反应中观察到的最终振动相干性有显著影响。我们发现，多维量子动力学为之前的实验观察提供了微观层面的解释，例如相干振动谱（CVS）峰强度的选择性抑制或放大、相位移动以及振动拍动的阻尼振荡等现象。量子猝灭理论为解释瞬态光谱特征提供了一个新的框架，从而可以从多维振动空间中获取关于反应

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 化学安全研究生课程：回顾性分析与经验教训

  一、研究生化学安全培训的必要性及现状分析 近年来，学术界对研究生化学安全教育的关注显著提升。美国化学会（ACS）专业培训委员会（CPT）提出的研究生安全能力框架指出，约17%的博士生在入学前未接受过系统化RAMP（风险识别、风险评估、风险减轻和应急准备）模型培训，仅有13%掌握基础灭火器操作技能。这种知识断层直接导致实验室事故率居高不下，例如北卡罗来纳大学2012年的调查发现，约22%的本科生曾因操作不当导致化学灼伤或吸入有毒气体。更值得关注的是，尽管60%的受伤学生选择向导师或助教报告，但仅有不到10%的院校建立了研究生专属安全课程体系。 二、课程设计与实施创新 基于对国内外高校课程设

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

• 小分子稳定剂对P53 Y220C变体别构调控的机制学研究

  p53 Y220C突变是一个常见的热点变异，它会导致蛋白质结构局部展开并引发远距离的功能紊乱，从而削弱其作为肿瘤抑制因子的作用。尽管针对这一突变的小分子稳定剂显示出一定的治疗潜力，但其背后的别构调控机制仍不明确。在这项研究中，我们探讨了两种结构几乎相同但活性相差超过60倍的p53 Y220C稳定剂，以此来剖析它们疗效差异的结构基础。通过微秒级别的分子动力学模拟和残基相互作用网络分析，我们发现活性更强的化合物不仅能与突变引起的空腔结合，还能通过重新连接被突变破坏的关键别构通讯通路，恢复蛋白质的长距离协同作用以及与DNA的结合能力。我们的研究揭示了一种多层次的别构修复机制，包括动态口袋的参与、疏水

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-25

• KRAS突变如何损害内在的GTP水解作用：实验与计算研究

  致癌性KRAS突变会阻碍GTP的水解过程，增加活性GTP结合态的KRAS蛋白数量，从而导致癌细胞在无需生长因子的情况下持续增殖和存活。尽管小分子抑制剂在KRASG12C癌症的治疗中取得了显著成效，但许多这类抑制剂更倾向于与处于非活性状态（与GDP结合）的突变型KRAS结合，而后者由于GTP水解速率较慢而难以被有效利用。深入理解KRAS突变如何影响GTP的水解机制对于开发更有效的小分子治疗药物至关重要。在本研究中，我们采用了实验和计算方法来探究最重要的致癌突变对GTP水解过程的具体影响。结果发现，Q61H、G12V和G12R突变分别使GTP的水解能力降低了约7倍、9倍和20倍以上，而G12A、G

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-11-25

• 发现一种能够结合铜离子的碳水化合物结合模块，该模块可调控水解性多糖单加氧酶的活性

  ### 研究背景与核心发现 解偶糖氧化酶（Lytic Polysaccharide Monooxygenases, LPMOs）是一类依赖铜离子的酶，广泛分布于真菌、细菌、植物和昆虫中，主要参与纤维素、几丁质等难降解多糖的生物降解。尽管LPMOs在生物质转化和工业催化中具有重要应用价值，但其铜离子的氧化还原活性调控机制长期存在争议。铜离子既是催化核心，也可能引发氧化应激反应，导致酶失活和活性铜的泄漏。研究团队通过结构生物学、基因工程和动力学分析，揭示了LPMO-CBM2模块通过铜结合与催化域的协同作用，实现氧化还原活性的精准调控。#### 关键实验与发现 1. **CBM2模块的铜结合特性

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-11-25

• 设计生化视觉素养评估：来自课堂测试和学生访谈的见解

  生物化学学生必须掌握的一项关键技能是解读分子图像，这些图像涵盖了从大分子结构到构成它们的基本化学成分的各个方面。这种分析需要具备生物分子视觉素养，但这一技能往往没有得到系统的教学，教师也难以对其进行有效的评估。在这项研究中，我们分析了学生对旨在考察生物分子视觉素养的评估题目的回答情况。通过对传统测试理论下的评估数据进行统计分析发现，经过专家评审等迭代验证过程的题目在课堂测试中表现良好。然而，仅依靠课堂测试来评估多项选择题和多选题存在局限性。因此，我们采用了半结构化的学生访谈来探讨他们在解决分子可视化问题时的方法。对访谈记录的定性分析揭示了学生在解答图像相关问题时常用的几种策略，包括利用图像中的

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-11-25

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