由于氟原子具有最高的电负性,氟代修饰能够显著影响核酸的结构和功能;同时,氟代修饰使核酸具有了19F NMR信号,因此在核酸的结构功能研究和寡核苷酸药物开发方面得到了广泛的应用。尽管C4′氟代核苷在生命体中天然存在,但是化学合成C4′氟代核酸一直是个挑战,其原因是C4′氟代修饰导致糖苷键不稳定。周传政课题组分析了C4′氟代修饰导致糖苷键不稳定的根本原因,设计了分步保护3′和5′羟基的策略,首次成功合成了4′-F-RNA。 基于NMR的结构研究表明,4′-F-RNA 与天然的RNA 结构相似,不能被RNA 结合蛋白区分。4′-F-RNA的19F NMR 信号对局部微环境极其敏感,可以用于精确区分RNA 的二级结构,监测RNA与蛋白质的相互作用过程。该论文发表于J. Am. Chem. Soc.,2020, 142,4739。