生物通报道：2009年获得国际化学学会颁发的青年化学家奖章的雷晓光博士本科毕业于北京大学化学系，后赴美留学，获得了美国波士顿大学有机化学博士学位，2008年全职回国工作，作为天津大学特别引进的海外高科技人才，任药物科学与技术学院药物化学副教授。

今年年初，雷晓光博士研究组在国际上首次解析出FTO基因所表达的蛋白质的晶体结构，并且进一步证明了该蛋白质是一类脱氧核糖核酸(DNA)去甲基化酶。该开创性的研究成果在国际著名科学杂志《Nature》上公布，并将对具有我国自主知识产权的创新型治疗肥胖症的药物研发奠定坚实基础。

近期这一研究组又在国际上首次完成的对于复杂天然产物(+)-Ainsliadimer A的仿生全合成工作。这一研究成果公布在Organic Letters杂志上，Organic Letters 是有机合成领域中最具影响力的核心期刊之一。该期刊主要发表天然产物全合成，有机合成方法学，生物有机与药物化学等领域的重要的具有原创性的研究工作, 其影响因子居所有和有机化学相关的化学类期刊的前列。

对于具有复杂和新颖结构的天然产物分子的全合成研究是有机合成化学的重要研究方向，是推动有机合成化学发展的原动力。同时，具有重要生物功能的天然产物已经被广泛应用在药物研发和化学生物学研究中。(+)-Ainsliadimer A是2008年从我国传统中草药大头兔耳风中分离出来的一个具有非常复杂且独特新颖结构骨架的倍半萜内酯二聚体（7环骨架， 11个连续手性中心， 3个连续四季碳）。同时，它还具有重要的抗炎生物活性。因此，对于该天然产物的全合成研究已经成为国际有机合成领域的热点。

为了能够高效地获得该化合物，从而进一步开展相应的化学生物学与创新药物研究工作去阐明其生物作用机制以及药理活性，雷晓光实验室开展了对于它的全合成研究工作, 并且在国际上首次完成了该天然产物的全合成。整个合成过程运用了14步连续的高产率的有机化学反应，合成路线简明高效，没有运用任何化学保护基团。同时，雷晓光实验室还运用了重要的仿生合成策略（biomimetic synthesis），通过实验室中的有机合成反应模拟了自然界中用于合成该化合物的生物酶的功效。更重要的是，在全合成过程中，雷晓光实验室还发现了一类由氢键作用催化的新颖的化学反应。该发现具有极高的原创性。该全合成的成功完成不仅为后继的生物研究奠定了坚实基础，而且为有机合成化学策略与方法学的发展提供了重要的指导。

雷晓光博士研究组之前的研究为发展具有我国自主知识产权的创新型治疗肥胖症的药物研发奠定坚实基础，当前，肥胖已成为包括中国在内国际上面临的一个严重的公共健康问题。目前中国肥胖者已超过9000万名，超重者高达2亿名。专家预测，未来十年中国肥胖人群将会超过2亿。肥胖不但会导致糖尿病、高血压、癌症等诸多疾病，还会使人早逝。

FTO基因会抑制新陈代谢，降低能量消耗效率，导致肥胖。因此，对于FTO基因及其表达的蛋白质的研究已经成为国际上生物医学领域的热点。雷晓光博士研究组从事关于与肥胖密切相关的FTO蛋白质的晶体结构和该蛋白质的脱氧核糖核酸(DNA)去甲基酶活性机制的相关研究工作。该开创性的工作将为针对通过选择性抑制FTO蛋白质的功能而设计小分子药物化合物奠定重要的基础。

（生物通：万纹）

原文摘要：

A Biomimetic Total Synthesis of (+)-Ainsliadimer A
A protecting group free and biomimetic total synthesis of (+)-ainsliadimer A has been accomplished in 14 steps from α-santonin. The synthesis relies on a hydrogen bonding promoted [4 + 2]-hetero-Diels−Alder dimerization to afford the key homodimer intermediate, which demonstrates the feasibility of using nonenzymatic conditions to achieve the proposed biosynthesis.

作者简介：

雷晓光 博士
北京生命科学研究所研究员,化学中心主任


教育经历

Education:

2001
北京大学，化学与分子工程学院，化学学士学位


B.S. Chemistry，College of Chemistry and Molecular Engineering,

Peking University

2006
美国波士顿大学 化学系，化学方法学与化学分子库发展中心， 有机化学博士学位


Ph.D. Organic Chemistry，Department of Chemistry and Center for Chemical Methodology and Library Development，Boston University


工作经历

Professional Experience:

June 2008-present
北京生命科学研究所研究员, 化学中心主任


Assistant Investigator and Head of Chemistry Center, NIBS

Dec. 2006- Jun. 2008
美国哥伦比亚大学，美国斯隆-凯特林癌症研究中心，生物有机与药物化学博士后研究员


Postdoctoral Fellow, Bioorganic and Medicinal Chemistry, Columbia University and Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC)


研究概述：

小分子影响了许多重要的生物过程， 因此它们可以被认为是“中心法则”的另一个重要的组成成分。 具有生物活性的小分子可以是通过自然进化选择的天然产物，也可以是通过有机合成制造的药物分子和用于研究生物进程的化学探针。 因此有机合成是化学学科中的重要分支，与药物研发，以及生命科学研究密切相关。当前，我们急需应用新的小分子去帮助研究已知的生物反应机理，去发现尚未被阐明的生物作用机理，去验证全新的生物药物靶点，和去解决重大的医学难题。特别是当前创新型药物研究进入到一个多学科、多技术协作的新时代。其中化学，特别是有机合成，药物化学与化学生物学，和生命科学的结合是满足创新型药物研发的先决条件。因此，我们实验室的主要研究方向包括：

1.
我们将紧密地与北京生命科学研究所的其他生物实验室合作，利用在本所发现的、全新的生物靶点（A），通过计算机辅助药物设计（B），和应用现代药物化学方法去合成与发现先导药物分子（C）。

2.
同时我们还将以具有药理活性的天然产物（D）为中心进行其他创新型药物的研究。通过选择合适的天然产物分子目标（D），我们可以探索全新的有机合成方法学（E），从而利用这些新的方法有效地实现天然产物的有机全合成工作（F）。全合成的实现可以为我们提供足够量的天然产物分子并且为进一步的结构修饰提供了依据，从而使我们能顺利开展生物活性与药理活性测试。通过应用药物化学方法对其化学结构的进一步修饰使我们能够在一系列分子中寻找出一个或几个最具发展潜力的先导药物分子（C）。同时，我们还将利用组合化学方法去制备化学分子库（G），并通过高通量筛选去发现先导药物分子（C）。

3.
我们还计划围绕具有生物活性的天然产物分子，应用化学生物学方法去研究和阐明其生物作用机理，从而有机会发现新的生物靶点（A）。

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