姚祝軍

姚祝軍畢業於復旦大學化學系，曾在多所高校任教，為我國化學學術事業做過很多貢獻。

基本介紹

• 中文名：姚祝軍
• 國籍：中國
• 出生地：浙江
• 出生日期：1968年
• 畢業院校：復旦大學化學系

個人簡歷

姚祝軍，男，1968年生於浙江省舟山市。

1990年畢業於復旦大學化學系，1995年獲中國科學院上海有機化學研究所理學博士學位。歷任中國科學院上海有機化學研究所助理研究員（1995年）、美國衛生部國立癌症研究所（NCI/NIH）訪問研究員（1996年至1999年）、上海有機化學研究所研究員（1999年）、博士生導師（2000年）、南京大學化學化工學院教授、博士生導師（2008）。

1999年12月入選中國科學院“百人計畫”，2001年5月入選上海市科技啟明星計畫，2004年11月獲得國家自然科學基金委傑出青年基金。2000年6月至2002年2月間任上海有機化學研究所科研管理處處長，現任上海有機化學研究所學術委員會秘書長。

曾獲2000年度明治乳業生命科學獎優秀獎、2001年度中國科學院自然科學獎二等獎、2002年度國務院特殊津貼、2003年中國化學會青年化學獎等獎勵。目前為生命有機化學國家重點實驗室課題組長，主要研究領域為化學生物學、生理活性天然產物合成化學、以及細胞信號轉導的化學等。

學術兼職

1. 上海市化學化工學會第八屆理事會理事、副秘書長（2002年至今）。

2. 中國化學會化學生物學專業委員會副主任兼秘書（2001年至今）。

3. 國際學術期刊Current Medicinal Chemistry --- Anti-Cancer Agents，編委（2003-2006）。

4. 國際學術期刊Letters in Drug Design and Discovery，編委（2004-2007）。

5. 國際學術刊物Current Medicinal Chemistry Online，編委（2004-2007）。

6. 中國科學技術大學研究生院，兼職博士研究生導師。

主要工作成就

通過化學合成方法首次確證抗癌活性天然番荔枝內酯annonacin關鍵區域的絕對構型並完成第一例單THF型番荔枝內酯典型骨架的合成，以及天然番荔枝內酯 corossolone和 (10RS)-corossolin首次合成；完成了具有強烈抗炎活性的海洋天然產物cyclomarin C的首次全合成。設計並發展了一系列具有高度抗癌活性和優異選擇性的番荔枝內酯結構類似物，並證明了這些類似物的作用靶點和某些類似物產生細胞間選擇性的關鍵機理。參加並完成了抗虐活性天然產物青蒿素與亞鐵離子作用的化學代謝部分產物的結構論證以及機理論證。以化學生物學研究手段設計、合成和發展了一系列高度選擇性和具有強列抗乳腺癌活性的、以Grb2 SH2和PTP 1B為目標的小分子抑制劑，其中針對Grb2 SH2的若干化合物現已進入動物實驗並被證明有效。

發表學術研究論文70餘篇，專著1本，著作章節7章；中國、美國、世界專利等共8項（包括申請）。作為主要完成人共同獲得中國科學院自然科學獎二等獎1項（2001年）。已培養畢業博士6人，出站博士後1人。目前在讀博士研究生7人（包括聯合培養1人），碩士研究生3人（包括合帶1人）。

主持或參加的主要科研基金項目

1. 科技部973項目“創造新物質的分子工程學”（2000－2005）。

2. 科技部973項目“生物學與其他科學的交叉科學問題研究”（2002－2007）。

3. 國家自然科學基金傑出青年基金（2005-2008）

4. 國家自然科學基金重點項目（2005-2008）

5. 國家自然科學基金面上項目2項（化學部、生命科學部各一項）。

6. 中國科學院知識創新重要方向性項目“細胞凋亡的化學基因學研究”（2003-2006）。

主要課題與研究方向

具有細胞凋亡等活性的天然產物的合成和構效關係研究 細胞凋亡是目前被廣泛研究的生命體自控過程，這些研究對於癌症和老年性疾病的治療具有基礎意義。細胞凋亡可以由具有生物活性的化學物質進行誘導，但是人的實體瘤細胞往往非常難以誘發細胞凋亡。通過微生物發酵獲得的兩種新化合物polyoxypeptin A和B具有誘導胰腺癌細胞AsPC-1的凋亡，對比實驗效果明顯。作為研究計畫之一，我們通過合理運用對映控制的不對稱反應獲得分子中所有非常見的胺基酸單體，以及具有多個手性中心的醯基邊鏈；並在獲此基礎上，將這些單元加以組裝，最終獲得所需的天然化合物。這樣的化學合成經驗還可用於結構類似物等的平行合成，為相關生物學機理問題的研究創造可能。

此外，腫瘤抑制因子p53的結構不穩定化是導致50%以上癌症發生的重要原因，該蛋白質與Mdm2的結合則是產生p53結構不穩定化的體內主要方式。2001年發現的天然產物chlorofusin具有阻斷這種蛋白質與蛋白質之間相互作用的能力。這些結果對於發展新的合成路線和多樣性的活性分子結構提供可能。作為合成化學計畫的第二項，我們試圖通過全合成工作的開展，由中間體製備發展出更多的平行結構，並藉助化學生物學研究平台，探索抑制p53與Mdm2之間蛋白質-蛋白質相互作用的細節規律。

抗炎化學物質是有機化學與藥物化學研究的重要領域。1999年加里福尼亞海岸發現的三個新化合物cyclomarins A, B, C，在體外和體內實驗中均顯示極好的抗炎活性，是目前遇見的最強有效的抗熱帶炎症化合物。這些化合物中同樣帶有數個非常見胺基酸，單是天然含量極低。作為第三項合成計畫，我們利用不對稱合成方法，已經於2004年完成了第一例對cyclomarin C的全合成。目前，我們將爭取獲得更多的樣品以及衍生物、類似物等，並期望與其它課題組合作破譯微生物中生產這些化合物的酶簇的遺傳學規律，從而可以在廉價的表達系統中生產。

運用天然產物及其活性類似物作為探針開展化學生物學研究 番荔枝內酯是發現於番荔枝科植物中的一大類天然產物，具有非常顯著的抗腫瘤活性和細胞毒性，其中某些化合物列於最強的抗腫瘤化合物之中。構效關係研究表明，這類化合物作用於線粒體的氧化磷酸化過程，可以抑制其關鍵的電子轉移過程。在天然番荔枝內酯全合成工作的基礎上，我們進一步設計和發展了天然物的類似化合物，藉助物理化學方法和手段，生物模型的活性測定以及細胞生物學的研究方法，尋找天然產物、模擬化合物與生物活性之間存在的本質聯繫；同時藉助分子多樣性原則發展了平行合成方法，並獲得某些性能優於天然產物的“人工製作”化合物。目前我們正在進行的工作包括探索類似物AA005產生細胞間選擇性的機理，發展具有較高水溶性的類似物等。番荔枝科植物是我國擁有的一種天然藥用植物資源，對其含有的具有高度活性的番荔枝內酯類化合物的化學和生物學研究必將有助於推進我國藥用植物資源及其化學物質基礎的現代化研究。

這一研究方向的第二個課題，就是圍繞高碳糖得合成化學與生物學套用展開。以唾液酸（或神經氨酸）為代表的一系列存在於細胞表面的高碳糖被稱為是細胞與細胞、細胞與外來物質（如病毒）之間相互作用的“天線”，與很多疾病（如炎症、流行感冒、某些癌症等）的過程密切相關。研究它們之間的信號轉導“通訊”過程中的化學問題具有非常重要的實際意義；同時也是蛋白質組研究的重要內容，即蛋白質合成後的後修飾問題。圍繞Neu5Ac及相關的高碳糖，模擬生物轉化過程發展高碳糖分子的化學製作方法，並由此獲得分子多樣性的唾液酸類似物結構，並將具有深入研究價值的化學分子用於相關的生物學問題研究。

細胞中化學調控機制的研究以及發展新的“可視化”細胞生物學研究工具 我們在這一方向的內容包括信號中介蛋白Grb2，其與人類乳腺癌細胞惡性增殖密切關聯。及至包括經帶有磷酸化酪氨酸殘基的多肽與Grb2的SH2 Domain作用，將信號向下游繼續傳導。我們試圖採用合成手段，創造一種具有相同構象的剛性結構作為抑制劑的主體，配置必要的官能團與 SH2 Domain的骨架發生必要的作用，提高結合能力，獲得高親和力、具有抗水解性、化學穩定的有效抑制劑。

活細胞內生物大分子的實時視見研究方面，我們試圖學習分子之間相互作用的原理，設計、合成具有專一性的螢光分子與分子裝置，與感興趣的目標生物分子進行專一性標記，利用新的光學原理，如FRET技術對目標進行單分子、實時、視見化研究。這些將補充現有的細胞生物學研究手段，幫助揭示生物學中的一些過程科學規律，發現新的生命科學規律。

近期發表論文目錄

（2002-2004）

1. Yao, Z.-J., Lee, K., and Burke Jr., T. R., Incorporation of Phosphotyrosyl Mimetic 4-(Phosphono-difluoromethyl)phenylalanine (F2Pmp) Into Signal Transduction-Directed Peptides. In Methods in Molecular Biology, Vol 298: Peptide Synthesis and Applications. Edited by J. Howl, Humana Press Inc., Totowa, NJ, 2005, pp 91-103. (A book chapter in English)

2. Cong, X., Yao, Z.-J., Wu, Y.-L., Liao, Q.-J., Progress in Influenza Virus Neuraminidase Inhibitors. In Progress in Medicinal Chemistry 3. Ed. by S.-X. Peng, Chemical Industrial Press, Beijing, January 2004, pp 24-53. (A book chapter in Chinese)

3. Jiang, S., Li, Y., Chen, X.-G., Hu, T.-S., Wu, Y.-L., and Yao, Z.-J.*. Parallel Fragment Assembly Strategy Towards Multi-ether Mimicry of Anti-cancer Annonaceous Acetogenins. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2004, 43, 329-334.

4. Cong, X., Liao, Q.-J., and Yao, Z.-J.*. RCM Approaches Toward the Diastereoselective Synthesis of Vicinal trans-Diaminocyclitols from L-Serine. J. Org. Chem. 2004, 69, 5314-5321.

5. Wen, S.-J., Yao. Z.-J.*. Total Synthesis of Cyclomarin C. Organic Letters 2004, 6, 2721-2724.

6. Liu, F., Jiao, J., Zha, H.-Y., and Yao, Z.-J.*. Chiron Approach Towards a Conformationally Constrained Tyrosine Analogue. Chinese J. Chem. 2004, 22(9), 1022-1028.

7. Liu, K.-G., Yan, S., Wu, Y.-L., Yao, Z.-J.*. Synthesis of 4-Azido-4-deoxy-Neu5,7,8,9Ac4- 2en1Me, A Key Intermediate for the Synthesis of GG167 from D-Glucono-d-lactone. Organic Letters 2004, 6(13), 2269-2272.

8. Hong, W.-X., Yao, Z.-J.*. Synthesis of (2R,3aR,8aR)-6-Chloro-3a-hydroxy-1,2,3,3a,8,8a-hexahydropyrrolo [2,3-b]indole-2-carboxylic Acid Methyl Ester by Reductive Cyclization. Chinese J. Chem. 2004, 22(4), 365-370.

9. Liu, K.-G., Zhou, H.-B., Wu, Y.-L., Yao, Z.-J.*. Synthesis of a New Stable Conformationally Constrained 2,7-Anhydrosialic Acid Derivative. J. Org. Chem. 2003, 68, 9528-9531.

10. Guorui Huang, Sheng Jiang, Yu-Lin Wu, Zhu-Jun Yao* and Jia-Rui Wu*. Induction of Cell death of gastric cancer cells by a modified compound of annonaceous acetogenin family. ChemBioChem 2003, 4, 1216-1221.

11. Liu, F., Zha, H.-Y., and Yao, Z.-J.*. Efficient Synthesis of a New Conformation-Constrained L-Tyrosine Analogue as Potential SH2 Domain Ligands Scaffold. J. Org. Chem. 2003, 68, 6679.

12. Wei, W.-G., and Yao, Z.-J.*, A General Procedure for the Multisubstituted β-Naphthols and their Derivatives. Tetrahedron 2003, 59, 6621-6625.

13. Shen, J.-W, Qin, D.-G., Zhang, H.-W. and Yao, Z.-J.*. Studies on the Synthesis of (2S, 3R)-3-Hydroxy-3-methylproline via C2-N Bond Formation. J. Org. Chem. 2003, 68, 7479.

14. Wang, X.-Z., Yao, Z.-J., Li, B., Zhang, M., Yang, D., George, C., and Burke, Jr., T. R., Synthesis of a Phosphotyrosyl Analogue Having c1, c2 and f1 Angles Constrained to Values Observed for an SH2 Domain-Bound Phosphotyrosyl Residue. Tetrahedron 2003, 59, 6087.

15. Lee, K., Gao, Y., Yao, Z.-J., Phan, J., Wu, L., Liang, J., Waugh, D. S., Zhang, Z.-Y., and Burke, Jr., T. R., Tripeptide Inhibitors of Yersinia Protein-Tyrosine Phosphatase. Bioorganic Med. Chem. Lett. 2003, 13, 2577-2581.

16. Zeng, B.-B., Wu, Y., Jiang, S., Yu, Q., Yao, Z.-J., Liu, Z.-H., Li, H.-Y., Li, Yan, Chen, X.-G., Wu, Y.-L. Studies on Mimicry of Naturally Occurring Annonaceous Acetogenins: Non-THF Analogues Leading to Remarkable Selective Cytotoxicity against Human Tumor Cells. Chem. Eur. J. 2003, 9(1), 282-290.

17. Qin, D.-Q., Yao, Z.-J.*. An Efficient Enantioselective Synthesis of the Acyl Side Chain of Polyoxypeptins. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 571-574.

18. Liu, K.-G., Yan, S., Wu, Y.-L., Yao, Z.-J.*. A New Synthesis of Neu5Ac from D-Glucono- d-lactone. J. Org. Chem. 2002, 67, 6758-6763.

19. Jiang, S., Liu, Z.-H., Sheng, G., Zeng, B.-B., Cheng, X.-G., Wu, Y.-L., Yao, Z.-J.*. Mimicking of Annonaceous Acetogenins: Enantioselective Synthesis of a (4R)-Hydroxy Analog Having Potent Antitumor Activity. J. Org. Chem. 2002, 67, 3404-8.

20. Qin, D.-Q., Zha, H.-Y., Yao, Z.-J.*. Enantioselective Synthesis of (2R,3R)-3-Hydroxy-3-methylproline, A Novel Amino Acid Found in Polyoxypeptins. J. Org. Chem. 2002, 67, 1038-1040.

21. Wen, S.-J., Zhang, H.-W., Yao, Z.-J.*. Synthesis of Fully Protected (2S, 3R)-N-(1’, 1’-dimethyl-2’- propalenyl)-3- hydroxytryptophan from Tryptophan. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 5291-5294.

22. He, Y.-T., Yang, H.-N., Yao, Z.-J.*. Sharpless AD-based Synthesis of Butenolides of Acetogenins. Synthesis of Butenolides I and II. Tetrahedron 2002, 58, 8805-8810.

23. Jiang, S., Wu, Y.-L., Yao, Z.-J.*. Synthesis of A Mimicking Hybrid of Annonaceous Acetogenin with Steroid for Antitumoral Activity Investigation. Chinese J. Chem. 2002, 20, 1393-1400.

24. Liu, K.-G., Hu, S.-G., Yao, Z.-J., Wu, Y.-L. A straightforward synthesis of DAH (3-deoxy-D-arabino-hept-2-ulosonic acid) and DRH (3-deoxy-D-ribo-hept-2-ulosonic acid). J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 2002, 1890-1895.

25. Jiang, S., Wu, Y.-L., Yao, Z.-J.*. First Synthesis of Mosquito Larvicidal Butenolide I and II. Chinese J. Chem. 2002, 20, 692-696.

26. 文石軍，姚祝軍*:“二磺醯胺基溴化硼促進下溴化乙酸酯與吲哆甲醛的縮合反應中底物醛的電子效應”，化學學報，2002，60，129-133。

27. Qin, D.-G., Zha, H.-Y., Yao, Z.-J.*. Stereocontrolled Synthesis of (2S, 3R)-3-Hydroxy-3-Methylproline, a Novel Amino Acid in Polyoxypeptins, in Peptides: Biology and Chemistry. Proceedings of the 2000 Chinese Peptide Symposium, Ed. by Xu, J.-C., Xu, H.-Y. and Tam, J. P. by Science Press, Beijing, 2002, pp267-268.

28. 姚祝軍：“化學生物學---後基因階段藥物發現的發動機”：《藥學前沿（2001年卷）》，鄭筱萸，廖清江主編，中國醫藥科技出版社，北京，2002年1月，第178-187頁。

29. 姚祝軍:“後基因組時代的有機化學問題探討”，《21世紀中國有機化學發展戰略》，杜燦屏等主編，化學工業出版社，北京，2002年1月，第331頁至339頁。

最新成果

姚祝軍課題組在石松生物鹼全合成方面取得新進展

石松門(Lycopodiophyta)是現存最古老的維管植物，並包含一些最原始的現存物種，出現於約四億一千萬年前。石松目(Lycopodiales)是石松植物門的一目，草本，現存有石松屬和舌葉蕨屬。石松屬約250種，中國約有60種。中國民間用某些種的全草作藥用，能祛風濕，舒筋活絡。石松類生物鹼(Lycopodium alkaloids)是從石松屬植物(Lycopodium japonicum)和其近緣植物中分得的結構類似，具有相同生源的一類結構奇特且骨架變化多樣的生物鹼。該類生物鹼具有很多重要的生物學功能，其中具有代表性的石杉鹼甲(huperzine A)對治療老年痴呆症有顯著療效，目前正在進行第三期人體臨床實驗。由於該類生物鹼具有新穎複雜的化學結構和重要的生物功能，對於這些天然產物的合成研究已經成為近十年內國際有機合成領域的關注熱點。

南京大學化學化工學院姚祝軍教授指導的研究組最近針對huperzine A、Lannotinidine B等石松生物鹼開展了系統的化學合成研究，並取得了重要進展。該實驗實研究人員針對這些天然產物的個體特點分別設計了合成路線，並從中發現和獲得了一些行之有效的立體控制和區域控制的高效率有機合成方法。2012年年初，該研究組博士生丁小華等首次實現了高光學純度天然石杉鹼甲的催化不對稱形式合成，通過多功能有機小分子催化一鍋構建了石杉鹼甲結構中的複雜複雜橋環體系，在克級規模的實驗中獲得產品達到了95% ee的光學純度 (Ding, X.-H.; et al. Tetrahedron 2012, 68, 6240-6248)。與此同時，該實驗室的訪問學者、本校生命科學院副教授戈惠明博士和化院博士研究生張蘭德等在另一複雜石松生物鹼Lannotinidine B的全合成中也取得了重要進展。今年8月初，他們完成的首例Lannotinidine B的全合成在國際重要學術刊物《美國化學會志》（JACS）上正式發表 (Ge, H. M.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12323-12325.)。該合成路線設計精巧，從商品化原料出發僅使用了十步化學反應，總產率達到23%。合成過程中有效利用了有關化學反應的區域選擇性和立體選擇性，沒有一次使用保護基，並發展套用了羰基-酯基之間直接形成C-C鍵的自由基還原/負離子環合方法。

Lannitinidine B的首次全合成充分展示了現代有機合成化學對於步驟經濟性和氧化還原經濟性的追求理念。論文發表之後獲得了國際同行的極大關注，發表首月(8月份)位列美國JACS網站期刊論文閱讀排行榜The Most Read JACS Articles的第二名。