精準(zhǔn)捕獲“糖鏈”有助揭示病毒侵染機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所科研人員提出了一種全新的基于席夫堿水解的動(dòng)態(tài)共價(jià)化學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)唾液酸糖鏈的精確捕獲，這為后續(xù)揭示病毒侵染機(jī)制、發(fā)現(xiàn)新的疾病生物標(biāo)記物和藥物靶點(diǎn)，以及開發(fā)抗病毒藥物或疫苗打下基礎(chǔ)。該成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上。

唾液酸糖鏈的異常表達(dá)是惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的標(biāo)志。唾液酸通常位于糖鏈的最外端，這種特殊的位置及其廣泛分布的特點(diǎn)，使得唾液酸糖鏈在病毒感染、免疫響應(yīng)和癌癥的發(fā)生、發(fā)展等過程中起著至關(guān)重要的作用。

糖鏈在細(xì)胞膜表面分布眾多，如同一層“糖被”覆蓋在細(xì)胞表面，參與并調(diào)節(jié)一系列生物過程，包括細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞增殖等。由于唾液酸糖鏈的異常表達(dá)是多種惡性腫瘤的標(biāo)志，目前已有20 多種糖蛋白被批準(zhǔn)作為臨床癌癥標(biāo)記物，其中大部分為唾液酸化糖蛋白。同時(shí)，唾液酸糖鏈在人類對(duì)病毒的免疫應(yīng)答和感染中也發(fā)揮著重要作用，如禽流感病毒需識(shí)別人類上呼吸道細(xì)胞表面特定的唾液酸糖鏈才能實(shí)現(xiàn)感染；艾滋病病毒上的“糖盾”使得該病毒可以偽裝自己來逃避人體免疫系統(tǒng)監(jiān)控；人類冠狀病毒的中東呼吸綜合征病毒利用自身的刺突蛋白來識(shí)別細(xì)胞表面的唾液酸糖鏈，進(jìn)而接觸并感染宿主。

然而，唾液酸糖鏈的鑒定及分析異常復(fù)雜，迫切需要全新、高效的材料學(xué)體系支撐，以攻克復(fù)雜生物樣本中唾液酸糖肽富集和分離的難題，推動(dòng)糖蛋白組學(xué)的全面發(fā)展。中科院大連化物所研究團(tuán)隊(duì)基于動(dòng)態(tài)共價(jià)化學(xué)的方法，不僅精確捕獲了唾液酸糖鏈，還為生物化學(xué)家提供了一種可以精確捕捉與癌癥、免疫疾病發(fā)生密切相關(guān)的糖鏈信息新策略。