Nature Chemistry:酶促复杂寡糖自动化组装平台

时间:2019-02-25 17:34:00     浏览量:
[文章摘自:中国科学院上海生命科学研究院湖州工业生物技术中心]

作者:孔杨杨 摘译

       若有一个自动化平台能够合成各种复杂的碳水化合物,将大大提高人们对碳水化合物的理解,并促进糖物质科学的进步。美国乔治亚大学研究人员开发了酶介导的复杂寡糖合成的全自动平台,并发表在《Nature Chemistry》。
       该平台能够以自动化方式轻松获得不同类别的复杂寡糖,包括聚-N-乙酰基乳糖胺衍生物、人乳低聚糖、神经节苷脂、N-聚糖。自动化平台采用捕获和释放的方法,在溶液中进行糖基转移酶的催化反应,通过固相萃取完成产物的纯化。研究人员开发一种磺酸盐标签(sulfonate tag),无论寡糖的复杂程度如何,都可以轻松安装并使用一套洗涤条件实现高效的固相萃取和产品释放。

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       其中磺酸盐标签的原理如图1,磺酸盐标签的甲基羟胺部分(图1a-c)可与还原糖缩合,得到化合物2a-c。经过糖基转移酶催化得到化合物3a-c。磺酸盐标签易于安装并允许通过DEAE离子交换树脂固相萃取(solid phase extraction,SPE)纯化产物。产物释放可用碳酸氢铵水溶液洗涤来完成,并用乙酸简单地调节所得溶液的pH则可得到适用于下一次酶促转化的缓冲液。使用这种定制的合成器,可以自动进行多达15个反应循环,通过多种类型的糖基转移酶组装对应的糖苷键,无需冻干或缓冲液交换过程,便可制备由多达10-16个单糖组成的各种类型的高纯度的寡-LacNAc衍生物。这些衍生物是N-和O-连接聚糖的重要成分,它们涉及广泛的生物过程,如免疫反应、病毒感染和癌症转移。

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图2 b.用于自动化糖基转移酶介导的寡糖组装的各种步骤;c.自动化平台示意图。

文章来源:https://www.nature.com/articles/s41557-019-0219-8







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