化学化工学院张艳教授课题组围绕光活性分子的反应和应用开展了多学科交叉的研究工作，最近在基于光活性分子的化学生物学研究取得了重要进展。该课题组近期在J. Am. Chem. Soc.上报导了一例基于光活性分子修饰的新型短肽光敏性超分子水凝胶（J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18718-18721），在这项工作中，作者巧妙地使用一个可以在温和的光照条件下发生快速的分子内“光点击”反应的二芳基取代四氮唑分子作为“光扳机”。将此“光扳机”修饰在合成短肽的氮端，可以促使合成短肽分子在生物相容的环境下通过自组装形成机械性能很好的超分子水凝胶，该水凝胶在温和的光照条件下可被“光扳机”的迅速反应扰动，开启荧光发射及水凝胶的光降解等智能响应（图1）。

图1 含有新型“光扳机”结构的小分子凝胶因子结构设计

由于作者所发现的这一新型光敏超分子水凝胶体系同时具备优异的机械强度和生物相容性，该水溶胶成为第一例可用于干细胞三维培养的光敏超分子水凝胶生物功能材料。被包裹在该类水凝胶基质中进行模拟生理环境中的三维培养的人骨髓间质干细胞，其延展行为可受到外界光源照射引起的水凝胶机械强度变化的影响（图2）。该工作发表后被J. Am. Chem. Soc.作为亮点介绍，并受邀作为J. Am. Chem. Soc.封面发表于该杂志2013年第50期 (图3左)。

图2 可用于人骨髓间质干细胞三维培养的超分子水凝胶基质及光调控实现的细胞行为差异

此外，该课题组还通过与我校生命科学院张辰宇教授研究团队的合作，积极探索由光活性分子的反应获取的新结构化合物在调控细胞内microRNA这一前沿研究方向上的应用。目前他们已经从基于光活性分子反应的新结构化合物中筛选得到了几类有重要调控活性的化学小分子。基于这些活性小分子构建探针开展的化学生物学研究也属于目前该领域研究的前沿，张艳教授和张辰宇教授就microRNA作为新型生物靶标的化学生物学研究撰写的综述也作为2014年第二期的封底（图3右）发表于颇具影响力的化学综述杂志 ( Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 506-517)。

以上围绕光活性分子开展的多学科交叉研究工作得到了科技部-国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委、江苏省杰出青年基金及37000cm威尼斯登峰B人才支持计划的支持，同时部分工作也同时得到37000cm威尼斯研究生创新基金的支持。（化学化工学院）

图3 课题组所发表的封面及封底文章