北京师范大学化学学院理论和物理化学苏红梅

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苏红梅 ,北京师范大学教授，博士生导师，理学博士（中科院化学所）、博士后（美国哥伦比亚大学）、中科院百人计划择优支持（2005）、国家杰出青年科学基金（2014），研究兴趣：自由基、激发态分子反应动力学；DNA光化学反应动力学；纳米金界面分子光化学光物理过程；生物分子体系水分子协助调控的化学反应；强场激光化学; 时间分辨红外光谱等。
苏红梅，教授，博导
通信地址：北京市新街口外大街19号 北京师范大学化学学院
邮编：100875
电子邮箱: hongmei@bnu.edu.cn
课题组主页：http://chem1.bnu.edu.cn/shm/

近期代表性论文
1.      Lidan Wu, Kunhui Liu, Jialong Jie, Di Song, and Hongmei Su*, Direct Observation of Guanine Radical Cation Deprotonation in G-quadruplex DNA, J. Am. Chem. Soc. 137, 259-266 (2015).
2.      Xian-Sheng Ke, Hongmei Zhao, Xiaoran Zou, Yingying Ning, Xin Cheng, Hongmei Su,* and Jun-Long Zhang*, Fine-Tuning of β Substitution to Modulate the Lowest Triplet Excited States: A Bioinspired Approach to Design Phosphorescent Metalloporphyrinoids, J. Am. Chem. Soc.  137, 10745-10752 (2015).
3.      Di Song, Wen Yang, Tingxiao Qin, Lidan Wu, Kunhui Liu, and Hongmei Su*, Explicit Differentiation of G-Quadruplex/Ligand Interactions: Triplet Excited States as Sensitive Reporters, J. Phys. Chem. Lett. 5, 2259-2266 (2014).
4.      Xiaoran Zou, Xiaojuan Dai, Kunhui Liu, Hongmei Zhao, Di Song, and Hongmei Su*, Photophysical and Photochemical Properties of 4-Thiouracil: Time-Resolved IR Spectroscopy and DFT Studies, J. Phys. Chem. B 118，5864-5872 (2014).
5.      Hongmei Zhao, Kunhui Liu, Di Song, and Hongmei Su *, Physical Quenching in Competition with the Formation of Cyclobutane Pyrimidine Dimers in DNA Photolesion, J. Phys. Chem. A 118, 9105-9112 (2014).
6.      Wen Yang, Kunhui Liu, Di Song, Qian Du, Rennian Wang, and Hongmei Su*, Aggregation-Induced Enhancement Effect of Gold Nanoparticles on Triplet Excited State, J. Phys. Chem. C 117, 27088−27095 (2013).
7.      Youqing Yu, Lidan Wu, Xiaoran Zou, Xiaojuan Dai, Kunhui Liu, and Hongmei Su*, Time-Resolved and Mechanistic Study of the Photochemical Uncaging Reaction of the o-Hydroxycinnamic Caged Compound, J. Phys. Chem. A 117, 7767−7775 (2013).
8.      Xiaoran Zou, Hongmei Zhao, Youqing Yu, Hongmei Su*, Formation of Guanine-6-sulfonate from 6-Thioguanine and Singlet Oxygen: A Combined Theoretical and Experimental Study, J. Am. Chem. Soc. 135，4509-4515 (2013).
9.      Cong Wu, Chengyin Wu*, Di Song, Hongmei Su*, Yudong Yang, Zhifeng Wu, Xianrong Liu, Hong Liu, Min Li, Yongkai Deng, Yunquan Liu, Liang-You Peng, Hongbing Jiang, Qihuang Gong*, Non-Sequential and Sequential Fragmentation of CO23+ in Intense Laser Fields, Phys. Rev. Lett. 110, 103601 (2013).
10.  Di Song, Hongmei Su*, Fan-ao Kong, and Sheng-Hsien Lin, Anharmonic Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus (RRKM) and product branching ratio calculations for the partially deuterated protonated water dimers: Dissociation and isomerization, J. Chem. Phys. 38, 104301 (2013).
11.  Qian Du, Hongmei Zhao, Di Song, Kunhui Liu, and Hongmei Su*, Consecutive Reaction Mechanism for the Formation of Spore Photoproduct in DNA Photolesion, J. Phys. Chem. B 116，11117-11123 (2012).
12.  Chunfan Yang; Hongmei Su*; Xuezhong Sun; Michael W George, Ultrafast formation of the benzoic acid triplet upon ultraviolet photolysis and its sequential photodissociation in solution, J. Chem. Phys. 136, 202507 (2012).
13.  Huan Wang, Youjun He, Yongfang Li, Hongmei Su*, Photophysical and Electronic Properties of Five PCBM-like C60 Derivatives: Spectral and Quantum Chemical View, J. Phys. Chem. A 116, 255-262 (2012).
14.  Chunfan Yang, Youqing Yu, Kunhui Liu, Di Song, Lidan Wu, and Hongmei Su*, [2+2] Photocycloaddition Reaction Dynamics of Triplet Pyrimidines, J. Phys. Chem. A 115，5335-5345 (2011).
15.  Kunhui Liu, Di Song, Shaolei Zhao, Sufan Wang, Chunfan Yang and Hongmei Su*, Competitive reaction pathways of C2Cl3 + NO via four-membered ring and bicyclic ring intermediates, Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 1990-2000 (2011)

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核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子，具有复杂的结构和重要的生物功能。核酸的二级结构不仅仅有最早由Watson和Crick通过X-射线晶体衍射所证实的DNA双螺旋结构，更多在调控生命过程中起到重要作用的新颖的核酸二级结构被发现。比如，i-motif是由富含胞嘧啶C碱基的DNA序列在微酸性条件下通过质子化一条链中的C碱基、然后再与另外一条链(非质子化)进行氢键配对C(H)+：C形成的C四链体结构。i-motif 存在于原癌基因促进子区域，是基因调节和抗癌疗法的靶标，还可以作为转录激活因子调节基因表达。随着i-motif这种DNA结构在人类细胞核中被发现，其重要性越发凸显出来。

最近，北师大化学学院苏红梅教授课题组研究了胞嘧啶氧化损伤的重要中间体阳离子自由基（C•+）在i-motif DNA结构中的基元反应途径和动力学。通过时间分辨光谱探测反应过程中的关键自由基中间体，观察到C•+的反应途径在i-motif 结构中与在单碱基dC中的脱质子反应截然不同，主要表现为C•+水合反应，观测到水合反应产物C(5OH)•和C(6OH)•自由基的特征光谱，测量得到水合反应的速率常数（1.3 × 104 s-1）。进一步通过pH依赖实验、单链DNA对照实验、以及银离子调节形成的i-motif DNA对照实验，揭示了结构相关的反应动力学机理。发现在i-motif DNA中，C(H)+：C氢键结构抑制了C•+脱质子自由基C(-H)•异构化形成更稳定的亚胺自由基，使得质子平衡会向C•+转变，这导致形成的C(-H)•会倾向保有C•+的特性，因此在i-motif DNA中C•+主要发生水合反应。研究不仅揭示了氢键结构微环境对基元反应途径的显著影响，而且有助于在更深的层次上理解生物体与C碱基氧化损伤相关的基因突变的分子机理。尤其对于i-motif DNA，研究结果表明C•+水合以及水合产生的C(5OH)•和C(6OH)•自由基会引发一系列次级反应进而破坏i-motif的稳定性及结构，而i-motif DNA发挥其生物功能是高度依赖于其四链结构的。

相关成果近期发表在《Journal of Americal Chemical Society》 (Degradation of Cytosine Radical Cations in 2’-Deoxycytidine and in i-Motif DNA: Hydrogen-Bonding Guided Pathways, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 1970-1979 ), 北京师范大学化学学院为第一单位。该研究工作得到了国家自然科学基金委杰出青年科学基金和北京师范大学人才引进专项等相关经费的大力资助。

原文链接：http://dx.doi.org/10.1021/jacs.8b10743

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2019自然科学基金面上项目-核酸分子激发态反应动力学研究
批准号        21933005       
学科分类        分子反应动力学 ( B030302 )
项目负责人        苏红梅       
依托单位        北京师范大学
资助金额        300.00万元       
项目类别        重点项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日