楊池明

楊池明

楊池明,男 籍貫浙江省,學歷博士現任南開大學化學院教授博士生導師。

基本信息

人物經歷

一、學歷、工作經歷

1979-83年 杭州大學化學系本科畢業(無機化學)
1983-86年 中科院上海有機所碩士研究生畢業(物理有機)
1986-87年 香港中文大學進修研究生(有機合成)
1987-92年 阿爾伯達大學 (University of Alberta,加拿大)化學系博士研究生畢業(物理有機、自由基化學)
1993-99年 多倫多大學化學系與醫學院、阿爾伯達大學生化系、加州大學聖地亞哥分校化學與生化系博士後工作 (生物化學與生物醫學)
1999年- 南開大學化學學院 課題組長(1999年副教授、2004年教授、2006年以來博士生導師、2008年同濟大學短期任教)

常年從事基礎研究、研究生與本科生教學,培養青年科技人才。

中國“創新文化、文化創新”主題詞提出者。並於2002年指出:中國基礎研究“等待洋人點頭與定調”。

二、目前在研課題

(1)生物芳香環的非共價作用在新型金屬仿肽中的構效與功效
(2)靶向含W/H之病毒蛋白的藥物分子設計、識別原理
(3)有機-無機雜化的生物金屬仿肽設計與Trp/His 芳香環配對的陽離子-pi 作用之構效與功效

三、基金資助等

有機-無機雜化的生物金屬仿肽設計與Trp/His 芳香環配對的陽離子-pi 作用之構效與功效 (2013-01-01 至2016-12-31國家自然科學基金委)

生物分子上芳香環與陽離子之非共價作用識別及金屬離子等螢光探針的設計(2005-01-01 至2007-12-31國家自然科學基金委)

蛋白多肽鏈分子的未知功能之化學生物信息學探索方法
(2002-01-01 至2004-12-31 科技部基礎司重大基礎研究前期專項)

多肽鏈的一級結構與自由基化學的關係
(2001-01-01 至2001-12-31國家自然科學基金委)

蛋白氧化和具有分子識別能力的蛋白自由基
(2001-01-01 至2003-12-31科技部基礎司)

2010 年中國—瑞士雙邊科技交流短期項目

2006年南開大學敬業獎教金。

1999年中科院王寬誠研究獎金。

1996年國家自然科學基金委、清華大學聯合優秀回國留學人員研究基金。

1997年國家自然科學基金委、中科院聯合優秀回國留學人員基金。

1998年中科院擇優歸國留學人員基金。

1992年加拿大阿爾伯達大學校友基金研究博士生獎學金。

1989年加拿大阿爾伯達省Heritage研究獎學金。

研究方向

一、實驗室研究主題、範圍

生物受體、藥物設計中的分子識別與陽離子-pi作用力、Amyloid 多肽聚集原理與阻止劑藥物設計、離子感測器與受體設計、神經科學的生物有機與生物無機化學方法、金屬蛋白(酶)的仿肽小分子模型設計、生物分子的電子轉移—均裂過程、抗氧化機理、合成生物學原理

(一)金屬神經化學 (有機化學專業)

金屬神經化學是以物理有機化學、生物有機化學、生物無機化學相結合,以金屬蛋白為切入點,對金屬神經生物學的研究。其中的中心科學內容是對分子間弱作用力(非共價作用)、尤其是對芳香環的新型非共價作用的研究。當前的金屬神經化學,包含三個方面的研究內容:神經退行性疾病的化學機理與藥物分子設計、體內離子平衡與離子通道、神經細胞觸角與信息傳遞及記憶的形成之分子科學原理。本課題組的工作集中在前兩個方面。

(1)新型非共價作用力:受體識別原理、水相中的生物分子識別、化學生物感測與陽離子-pi非共價作用
(2)Amyloid疾病機理研究:多肽聚集原理與阻止劑藥物設計
(3)生物芳香雜環W/H的立體選擇性作用之構效與功效、抗病毒藥物設計
(4)小分子骨架對功能基團的操縱、金屬蛋白酶的小分子仿肽模型設計

(二)合成化學生物學原理、RNA小分子的生物功能機制(化學生物學專業)

(5)遺傳密碼錶的擴展機制
(6)RNA小分子的化學修飾、生物功能機制

研究成果

一、實驗研究成果

(1)金屬蛋白活性中心之仿肽小分子模型構建

(2)2D-NMR 鑑定色氨酸/組氨酸支鏈基的立體作用形式

(3)過渡金屬離子與生物芳香環的 d-pi 作用

(4)銅離子的化學感測設計原理

(5)鈣離子的化學感測設計原理、將陽離子-pi 作用研究用於對鈣離子的化學感測分子設計、建立13C-NMR 對Cation-π作用的實時現場觀察方法

二、理論研究成果

(1)發現基因(遺傳)密碼錶的球狀多面體結構、交叉進化軸 (發表於:國際數學生物學主刊“Bull. Math. Biol.”2004,英國牛津大學主編;國際生命起源與進化學會主刊“Origins of Life and Evolution of the Biospheres”2005)

(2)提出Prion 金屬蛋白聚集的自由基氧化化學聚集反應機理,即“瘋牛病的prions 蛋白大分子自由基傳染反應機理”。理論上闡明Prion 傳染物質不需要核酸(百年來找不到DNA/RNA)的根源,是一個僅需要含氧自由基催化下的“形式上的複製、本質上的聚集”現象。該理論工作在哲學上解釋了為什麼150年來蛋白科學家、病毒學家不可能認識到“蛋白大分子”與“蛋白自由基”之間一個電子的差別—之物理有機化學機理。
(3)提出Prion 金屬蛋白的色氨酸基參與結合Cu2+離子、含“W/H”胺基酸配對的統計性“親核、富電子、還原性”拉鏈肽鏈序列“HXXXW”。

(因國際上曾對瘋牛病的重視,該idea曾被2000年ACS 年會向科普媒體推薦,2000 年英國《新科學家》概要介紹[New Scientist, 2000, 167(2253)p20)

三、實驗研究代表作

(1) C. M. Yang, Biometal Binding-Site Mimicry with Modular, Hetero-Bifunctionally Modified Architecture Encompassing a Trp/His Motif: Insights into Spatiotemporal Noncovalent Interactions from a Comparative Spectroscopic Study. Dalton Trans 2011, 40, 3008-3027.(RSC)
(2) C. M. Yang, J. Zhang, Insights into Intramolecular Trp and His Side-Chain Orientation and Stereospecific Interactions Surrounding Metal Centers: An Investigation Using Protein Metal-Site Mimicry in Solution. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 10854 - 10865.( Wiley-VCH)
(3) C. M. Yang, X. Li, W. Wei, Y. Li, Z. Duan, J. Zheng, and T. Huang, Dissecting the general physicochemical properties of noncovalent interactions involving tyrosine side chain as a second-shell ligand in biomolecular metal-binding site mimetics: An experimental study combining fluorescence, 13C NMR and ESI-MS spectroscopy. Chem. Eur. J. 2007, 13, 3120-3130. ( Wiley-VCH)
(4) Y. Li, C. M. Yang, A tryptophan-containing open-chain framework for tuning a high selectivity for Ca2+ and 13C NMR observation of a Ca2+-indole interaction. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3527-3530.(ACS)
(5) Y. Li, C. M. Yang, A rationally designed novel receptor for probing cooperative interaction between metal ions and bivalent tryptophan side chain in solution. Chem. Commun. 2003 (23): 2884-2885.(RSC)

四、理論研究代表作

(1) C. M. Yang, On the structural regularity in nucleobases and amino acids and relationship to the origin and evolution of the genetic code. Origins of Life and Evolution of the Biospheres, 2005, 35, 275-295. (Springer:國際生命起源與進化學會主刊)
(2)C. M. Yang,On the 28-gon symmetry inherent in the genetic code intertwined with aminoacyl-tRNA synthetases - The Lucas series. Bulletin of Mathematical Biology, 2004, 66,1241-1257.(Elsevier: 國際數學生物學學會主刊; 主編: 牛津大學)
(3) C. M. Yang, Molecular versus atomic information logic behind the genetic coding contents, Advances in Bioinformatics & its Applications, pp554-562. (Math. Biol. & Med. Series, Vol.8, World Scientific. 2005)
(4) C. M. Yang, Chemistry and the polyhedral symmetry of the genetic Code,The Journal of the Symmetrion Symmetry: Culture and Science, 2001, 12 (Nos. 3-4) 331-347.(國際對稱學會主辦, 匈牙利布達佩斯)
(5) 楊池明, 朊病毒致病因子的本質與自由基化學過程,《二十一世紀100 個交叉科學難題》, pp427-438(中科院科技政策局主編,中國科學出版社,2005年)
(6) 楊池明等, 神經退行性疾病致病蛋白分子的化學生物學,《自然科學進展》2001, 11, 673-681.(中國國家自然科學基金委)
(7)C. M. Yang, Evidence for oxidative damage to prion protein in prion diseases, Chinese Science Bulletin 2000, 45, 1546-1554. (中國《科學通報》英文版).
(8) 楊池明, 腦神經退行性疾病中的有機化學--朊病毒中的蛋白物理有機化學和自由基化學, 高等學校化學學報,2002,23,243-250.(中國化學會)

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