多糖人工合成「搭樓」到了92層

北京大學天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室葉新山教授研究團隊經過多年的研究積累，近期在多糖人工合成上取得突破性進展，其研究結果「由 92 個單糖單元組成的分枝桿菌阿拉伯半乳聚糖的全合成」，在糖合成領域具有里程碑式的意義，可望為複雜多糖的合成開啟新的篇章。相關論文 3月16 日發表在國際頂級期刊《自然·通訊》上。

葉新山介紹，如果將多糖的人工全合成比作建高樓的話，每一個單糖單元代表一層樓，此前世界紀錄只能建到 20 層～30 層，而北京大學天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室的這項研究使多糖這座大樓成功建造到 92 層。這是迄今人類所合成的最大、最複雜的均一結構的多糖分子，創造了新的世界紀錄。

多糖是一類與核酸、蛋白質一樣重要的生物大分子。例如，多糖參與了包括細胞識別、細胞分化、發育、信號轉導、免疫應答等多種重要生命活動。科學家需要用多糖來探索它在生命過程中的奧秘，而多糖由於在自然界來源受限和分離困難，人工合成便成為解決其來源的主要途徑。可多糖的結構卻非常複雜，合成難題長期以來困擾著合成化學家，嚴重製約著利用多糖在研發疫苗、藥物、生物材料等領域的進展。

葉新山團隊選取阿拉伯半乳聚糖這個多糖為目標分子。該分子由一條半乳聚糖鏈（A 鏈）和兩條緊密靠近的阿拉伯聚糖鏈（B 鏈）所組成，具有高度分支的結構。研究人員從簡單易得的單糖原料出發，採用高效的合成策略，順利實現了由 92 個單糖單元所組成的阿拉伯半乳聚糖的首次全合成。阿拉伯半乳聚糖是一種重要的多糖，它是結核分枝桿菌細胞壁的重要組成成分，與細菌的存活力和致病力密切相關。該多糖的化學合成有助於開發預防結核病的新型糖疫苗，對解決日益凸顯的結核菌耐藥性問題具有重要意義。

北京大學藥學院博士生吳勇是這項工作的第一作者，葉新山為通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金重點項目、科技部「973」計劃項目的資助。

生物技術網誠邀生物領域科學家在我們的平台上，發表和介紹國內外原創的科研成果。

註：國內為原創研究成果或評論、綜述，國際為在線發表一個月內的最新成果或綜述，字數500字以上，並請提供至少一張圖片。投稿者，請將文章發送至[email protected]。

直接點擊文字即可瀏覽！