二硫键作为蛋白质的基本构成基元之一，其立体化学因素（即二面角和手性）对其蛋白质和多肽的结构、功能往往具有决定性作用。然而，来自于氨基酸上的手性信息是如何传递到二硫键上，且如何在复杂变构环境中实现对二硫键立体化学的动态调控，仍然是个未解之谜。近日，研究团队以小分子二硫为模型，首次揭示了二硫键能够作为氢键受体，与氨基酸的酰胺键（氢键给体）形成S-S···H-N氢键，且这一从未被观测到的非共价键，在该分子体系中能够作为手性信息的重要传递媒介，使得氨基酸的中心手性信息能够有效传递到二硫键，实现对二硫动态手性的调控。同时，该分子内氢键仅在溶液相中被观测到，在固态下，X射线单晶结构显示分子间形成C=O···H-N氢键，自组装成反平行堆积的单一手性螺旋结构，且固态下二硫的立体化学呈现出与溶液相完全相反的结果，即立体发散性。该工作首次实验证明了S-S···H-N氢键的存在及其在手性传递中的关键作用，其中揭示的实验结果可能对理解二硫键在复杂超分子环境（如蛋白质）中的动态手性和功能具有启示性意义，也将二硫键这一动态分子单元作为引入到超分子化学的研究范畴。
该研究工作由我校张琦博士完成，得到了我校田禾院士、曲大辉教授、Ben. L. Feringa教授的悉心指导。此外，该研究工作还得到了国家自然科学基金、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、上海市科技重大专项、上海科学技术委员会、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心等支持。
相关论文信息：
Stereodivergent Chirality Transfer byNoncovalent Control of Disulfide Bonds
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10000
