Discovery and mechanistic analysis of new catalytic reactions

新催化反应的发现和机理分析

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2021-03836
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.85万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2022-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Controlling selectivity in reactions of complex molecules is a critical challenge for the chemistry field. The efficient and rapid preparation of drug candidates, new materials and tools for studying biochemical processes often hinges on the development of selective chemical transformations. Selectivity in organic synthesis is a multifaceted problem, encompassing stereoselectivity (control of the orientation of atoms in space), regioselectivity (control of the direction of bond formation), site-selectivity (positional selectivity in a molecule with several copies of the same reactive group) and chemoselectivity (reactivity of one group of atoms over another). In nature, these types of selectivity are under the control of enzyme catalysts, which accelerate one pathway so that it can outcompete other possibilities. Catalyst control of selectivity is one of the primary ways that nature constructs structurally and functionally diverse molecules from a set of simple precursors. The goal of the proposed research is to develop synthetic (laboratory) catalysts to address important problems related to the control of regioselectivity, stereoselectivity and site-selectivity in the preparation of organic compounds. Efficient methods for the synthesis or functionalization of carbohydrate (sugar) and nucleoside derivatives or analogs are a specific area of focus; these types of molecules are the building blocks for oligosaccharides and polynucleotides, two important classes of biological compounds. Their derivatives and analogs are used extensively in basic research and as prospective medicinal agents, particularly as antivirals or antibiotics. These structural classes pose particularly challenging selectivity issues; methods for their efficient laboratory synthesis are urgently needed to advance understanding of human health and disease and to enable the development of new drug candidates. Supported by our previous Discovery Grant, my group pioneered new catalytic reactions that have been widely adopted by end users in the carbohydrate chemistry and glycobiology communities to facilitate their research efforts, and have inspired further innovations by other catalysis researchers. Over the next five years, my team of diverse graduate and undergraduate students will conduct laboratory experiments to develop new catalytic processes of strategic value for the synthesis of carbohydrates, nucleosides and other complex chemical targets. By studying details of how these reactions work, they will build understanding of how to optimize and generalize them. The results will define new ways to prepare and study compounds that are urgently needed in the biochemistry, biotechnology and medicinal chemistry fields. While conducting this research, trainees will develop into well-rounded, creative and resourceful scientists while building valuable skills in modern synthetic and spectroscopic techniques, experimental design, data analysis and interpretation.
控制复杂分子反应的选择性是化学领域的一个关键挑战。有效和快速制备候选药物、新材料和研究生化过程的工具往往取决于选择性化学转化的发展。有机合成中的选择性是一个多方面的问题,包括立体选择性(控制原子在空间中的取向)、区域选择性(控制键形成的方向)、位点选择性(在具有相同反应基团的几个拷贝的分子中的位置选择性)和化学选择性(一个原子团对另一个原子团的反应性)。在本质上,这些类型的选择性是在酶催化剂的控制下,酶催化剂加速一种途径,使其能够超越其他可能性。催化剂对选择性的控制是自然界从一组简单的前体构建结构和功能多样的分子的主要方式之一。 拟议研究的目标是开发合成(实验室)催化剂,以解决与控制有机化合物制备中的区域选择性,立体选择性和位点选择性有关的重要问题。碳水化合物(糖)和核苷衍生物或类似物的合成或功能化的有效方法是一个特定的关注领域;这些类型的分子是寡糖和多核苷酸的构建模块,这两类重要的生物化合物。它们的衍生物和类似物广泛用于基础研究和作为有前景的药物,特别是作为抗病毒药或抗生素。这些结构类别提出了特别具有挑战性的选择性问题;迫切需要有效的实验室合成方法来促进对人类健康和疾病的理解,并能够开发新的候选药物。在我们之前的发现资助的支持下,我的团队开创了新的催化反应,这些反应已被碳水化合物化学和糖生物学领域的最终用户广泛采用,以促进他们的研究工作,并激发了其他催化研究人员的进一步创新。在接下来的五年里,我的研究生和本科生团队将进行实验室实验,开发具有战略价值的新催化工艺,用于合成碳水化合物,核苷和其他复杂的化学目标。通过研究这些反应如何工作的细节,他们将了解如何优化和推广它们。研究结果将确定制备和研究生物化学、生物技术和药物化学领域迫切需要的化合物的新方法。在进行这项研究的同时,学员将发展成为全面,创造性和足智多谋的科学家,同时在现代合成和光谱技术,实验设计,数据分析和解释方面建立宝贵的技能。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Taylor, Mark其他文献

Comparison of DNA Walking Methods for Isolation of Transgene-Flanking Regions in GM Potato
  • DOI:
    10.1007/s12033-010-9371-5
  • 发表时间:
    2011-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Cullen, Danny;Harwood, Wendy;Taylor, Mark
  • 通讯作者:
    Taylor, Mark
Who watches the watchmen? Evaluating evaluations of El Sistema
  • DOI:
    10.1017/s0265051718000086
  • 发表时间:
    2018-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Baker, Geoffrey;Bull, Anna;Taylor, Mark
  • 通讯作者:
    Taylor, Mark
The Influence of Assembly Force on the Material Loss at the Metallic Head-Neck Junction of Hip Implants Subjected to Cyclic Fretting Wear
  • DOI:
    10.3390/met9040422
  • 发表时间:
    2019-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Fallahnezhad, Khosro;Oskouei, Reza H.;Taylor, Mark
  • 通讯作者:
    Taylor, Mark
COMITMENT: A Fog Computing Trust Management Approach
Accountability and auditors' materiality judgments: The effects of differential pressure strength on conservatism, variability, and effort
  • DOI:
    10.1016/j.aos.2005.09.001
  • 发表时间:
    2006-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    DeZoort, Todd;Harrison, Paul;Taylor, Mark
  • 通讯作者:
    Taylor, Mark

Taylor, Mark的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Taylor, Mark', 18)}}的其他基金

Molecular Recognition and Catalysis
分子识别与催化
  • 批准号:
    CRC-2016-00201
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Discovery and mechanistic analysis of new catalytic reactions
新催化反应的发现和机理分析
  • 批准号:
    RGPIN-2021-03836
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular Recognition And Catalysis
分子识别与催化
  • 批准号:
    CRC-2016-00201
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Molecular Recognition and Catalysis
分子识别与催化
  • 批准号:
    CRC-2016-00201
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Catalysis and molecular recognition
催化和分子识别
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06320
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Catalysis and molecular recognition
催化和分子识别
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06320
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular Recognition and Catalysis
分子识别与催化
  • 批准号:
    CRC-2016-00201
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Molecular Recognition and Catalysis
分子识别与催化
  • 批准号:
    CRC-2016-00201
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Catalysis and molecular recognition
催化和分子识别
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06320
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Catalysis and molecular recognition
催化和分子识别
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06320
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

酶响应的中性粒细胞外泌体载药体系在眼眶骨缺损修复中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371102
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HIF-1α调控软骨细胞衰老在骨关节炎进展中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371603
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
脐带间充质干细胞微囊联合低能量冲击波治疗神经损伤性ED的机制研究
  • 批准号:
    82371631
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TRIM25-PHGDH信号轴调控脓毒症肺上皮细胞铁死亡的机制研究
  • 批准号:
    82372151
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
α-酮戊二酸调控ACMSD介导犬尿氨酸通路代谢重编程在年龄相关性听力损失中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371150
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
芍药苷靶向α-烯醇化酶治疗实验性自身免疫性脑脊髓炎的机制研究
  • 批准号:
    82371809
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
脂滴聚集型小胶质细胞介导的髓鞘病变促进小鼠抑郁样行为及其机制研究
  • 批准号:
    82371528
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
星形胶质细胞介导的髓鞘吞噬参与慢性脑低灌注白质损伤的机制研究
  • 批准号:
    82371307
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Encephalization, Loading and Bone Formation along the Cranial Vault and Base: Mechanistic Analysis of Basicranial Flexion
沿着颅顶和颅底的脑化、负载和骨形成:颅底屈曲的机制分析
  • 批准号:
    2330236
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mechanistic investigation into Frizzled-2 signaling for treatment of Osteogenesis Imperfecta
Frizzled-2 信号传导治疗成骨不全症的机制研究
  • 批准号:
    10680236
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
Mechanistic dissection of allosteric modulation and nonproteolytic chaperone activity of human insulin-degrading enzyme
人胰岛素降解酶变构调节和非蛋白水解伴侣活性的机制剖析
  • 批准号:
    10667987
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
Mechanistic studies of the genetic contribution of desmoplakin to pulmonary fibrosis in alveolar type 2 cells
桥粒斑蛋白对肺泡2型细胞肺纤维化的遗传贡献机制研究
  • 批准号:
    10736228
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
Mechanistic Basis for ERK in driving KRAS-dependent pancreatic cancer
ERK 驱动 KRAS 依赖性胰腺癌的机制基础
  • 批准号:
    10739653
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
eMB: Collaborative Research: Mechanistic models for seasonal avian migration: Analysis, numerical methods, and data analytics
eMB:协作研究:季节性鸟类迁徙的机制模型:分析、数值方法和数据分析
  • 批准号:
    2325195
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mechanistic Basis for Non-Canonical Translation in Neurological Disease
神经系统疾病非规范翻译的机制基础
  • 批准号:
    10591832
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
Mechanistic analysis of apoptosis induction by HDAC inhibitors in head and neck cancer
HDAC抑制剂诱导头颈癌凋亡的机制分析
  • 批准号:
    23K15866
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Mechanistic elucidation of pathogenic CBM complex mutations associated with atopic disease
与特应性疾病相关的致病性 CBM 复合体突变的机制阐明
  • 批准号:
    10737122
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
Mechanistic evaluation of mast cell agonists combined with TLR, NOD and STING agonists.
肥大细胞激动剂联合 TLR、NOD 和 STING 激动剂的机制评估。
  • 批准号:
    10657847
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.85万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了