植物糖生物学与糖链植物疫苗

植物糖生物学是研究植物与糖类互作机制、植物体内糖链与糖缀合物结构及生物学功能的科学,具体涉及糖信号、糖蛋白及其糖链功能、糖基转移酶及植物凝集素等研究方向。依据相关文献及实际研究经验,简要综述植物糖生物学的最新研究进展,其中重点介绍糖链植物疫苗并阐述其应用情况及作用机制。     

糖生物工程

<正>化学工业出版社出版本书由张树政院士主编,各章节编写者均是国内糖生物学和糖生物工程领域卓有建树的专家、学者。全书立足于糖生物学和糖生物工程发展实际,介绍糖生物工程各领域现状、趋势、需求、技术和应用前景。全书共分九章,分别从糖生物学与糖工程基础、糖生物工程平台技术、糖基化与糖药物、功能寡糖及其在食品保健中的应用、植物糖生物学与糖链植物疫苗、糖生物工程与健康养殖、糖     

植物N-糖链检测技术研究进展

N-糖基化作为一种重要的蛋白质翻译后修饰,在胚胎发育、癌症发生发展及免疫防御等诸多复杂的生命活动中发挥着关键作用。近年来,基于质谱的N-糖链的检测及其定量研究在动物方面取得了显著进展,相比之下,植物N-糖基化及N-糖链检测的相关研究要远远滞后,这也是制约植物糖生物学研究发展的关键瓶颈问题之一。对蛋白质N-糖链的释放、定量策略、可视化检测及其在植物中的应用进展进行了归纳总结,以期为指导后续植物N-糖链及N-糖组的定性定量检测提供参考。     

糖生物工程与大健康产业

正大健康产业已成为带动整体国民经济发展的巨大动力。十九大提出"实施健康中国战略",指出"人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志","健康中国"已正式写入国家"十三五"规划。糖科学与糖生物工程是大健康产业的重要支柱之一。糖生物工程是研究糖类物质的结构、功能、制备技术及其应用的一门学科。近三十年来,糖链功能研究技术手段不断发展,大量糖链结构及其生物学功能被揭示。糖链与生物体生长、发育及疾病过程的密切关系被逐步发现,     

基于专利分析的酶法制糖技术发展研究

糖工程是研究糖缀合物糖链的结构、功能和代谢调控及其应用的一门包括生命科学与化学的交叉前沿学科。糖工程技术已经广泛地应用于医药、农业、食品、化工、能源、环保等领域。对全球酶法制糖公开专利进行检索,从专利公开趋势、区域分布、研发机构分布等内容进行了分析。基于专利分析,对我国酶法制糖产业技术的发展提出参考建议。     

H7N2禽流感病毒HA的分离纯化及其糖链谱研究

血凝素(HA)是位于流感病毒囊膜表面的一种Ⅰ型跨膜糖蛋白,是流感病毒结合宿主细胞表面受体,介导病毒入胞的关键分子,也是中和抗体以及疫苗研制的重要靶标.HA表面糖基化与病毒毒力、感染宿主范围等密切相关,且其表面糖链变化会影响其结构与功能.然而目前关于流感病毒HA糖基化的研究主要集中在其糖基化位点上,而对于HA上详细的糖链结构知之甚少.本文应用禽流感病毒特异识别的唾液酸糖链(SAα2-3Gal)受体,制备特异的糖链磁性微粒复合物,进而从H7N2禽流感病毒中分离纯化HA,并采用SDS-PAGE及质谱技术进行鉴定.确定提取物系HA后,进一步利用凝集素芯片联合质谱技术研究禽流感病毒H7N2的HA表面糖型,结果显示H7N2禽流感病毒HA表面主要含有岩藻糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、甘露糖、N-乙酰葡糖胺等糖链结构,共获得16个糖链结构较为准确的寡糖,这些糖链可能与HA生物学功能相关.本研究有助于揭示禽流感病毒感染宿主的糖链作用机制,有助于设计制备针对HA相关的糖链疫苗.     

植物糖生物学研究进展

自1988年糖生物学概念提出以来, 国内外科学家在动物、微生物领域取得了大量的研究成果, 但植物糖生物学的研究进展较慢, 目前少见系统的专著或综述。该文围绕植物正常生长时糖信号、逆境时糖信号、糖蛋白及其糖链、重要糖基转移酶及植物凝集素等植物糖生物学的主要问题, 全面阐述植物糖生物学的各个研究分支, 并介绍各领域的最新研究进展。提出了植物糖生物学的概念, 并将其定义为研究植物与糖类互作机制及植物体内糖(糖链与糖分子)结构及生物学功能的科学。     

糖链植物疫苗及其产业化

随着利用率低、环境污染、食品安全等问题的出现．化学农药对农业生产及生态环境造成的负面影响已引起世界范围的广泛关注．绿色环保农药的开发因此受到了国内外科学家的广泛重视。在此过程中,一系列功能糖产品被发现具有激活植物自身免疫,提高植物抗病性的功能,被认为是合适的绿色生物农药资源。如以葡聚糖及其寡糖、壳寡糖及其寡糖、寡聚半乳糖醛酸等功能糖为原料已有相应产品问世．并取得了一定的成效。     

植物糖生物学研究进展

自1988年糖生物学概念提出以来,国内外科学家在动物、微生物领域取得了大量的研究成果,但植物糖生物学的研究进展较慢,目前少见系统的专著或综述。该文围绕植物正常生长时糖信号、逆境时糖信号、糖蛋白及其糖链、重要糖基转移酶及植物凝集素等植物糖生物学的主要问题,全面阐述植物糖生物学的各个研究分支,并介绍各领域的最新研究进展。提出了植物糖生物学的概念,并将其定义为研究植物与糖类互作机制及植物体内糖（糖链与糖分子）结构及生物学功能的科学。     

植物生物反应器生产绿色疫苗研究进展

植物生物反应器为人类提供了更为安全的疫苗生产体系。研究显示植物源性的绿色疫苗确实能诱导动物和人产生粘膜和全身性免疫应答。与传统疫苗相比,可食疫苗更简单、安全、稳定、经济和卫生。本文综述了绿色疫苗基因工程的研究及进展,并对潜在的问题及对策略进行了探讨。     

植物生物反应器生产绿色疫苗研究进展

植物生物反应器为人类提供了更为安全的疫苗生产体系。研究显示植物源性的绿色疫苗确实能诱导动物和人产生粘膜和全身性免疫应答。与传统疫苗相比 ,可食疫苗更简单、安全、稳定、经济和卫生。本文综述了绿色疫苗基因工程的研究及进展 ,并对潜在的问题及应对策略进行了探讨。     

植物生物反应器优化策略与最新应用*

随着分子生物学和植物基因工程的迅猛发展以及分子医药和现代农业等学科的交叉融合,植物生物反应器已成为分子医药农业的核心内容。利用植物生物反应器生产抗体、疫苗和功能性食品,具有规模化、成本低、安全性高、周期短等优势。2022年2月,加拿大卫生部批准了新型冠状病毒疫苗Covifenz^®,这是世界首款植物源人体疫苗,标志着以植物生物反应器为代表的分子医药农业时代的来临。综述植物叶片和种子等代表性的植物生物反应器类型,分析瞬时表达系统和稳定表达系统的构建原理和应用,探讨通过启动子和密码子优化、糖基化过程“人源化”、基因沉默抑制和蛋白酶作用抑制等优化植物生物反应器的策略,总结国内外抗体、疫苗和功能性食品等植物源产品的开发进展,以期为我国植物生物反应器的研究及其在分子医药领域的应用提供参考。     

糖生物信息学数据库

糖生物信息学是在糖生物学和糖组学发展的基础上,结合计算机技术,对生命活动过程中,参与糖链及与其相互作用的蛋白质等分子研究所产生的数据进行获取、储存、解析、模拟以及预测等内容的综合学科.糖生物信息学数据库是糖生物信息学发展到一定阶段,对糖组学等研究中产生的数据进行专门储藏与查询的应用工具.目前国际互联网中存在近百个糖生物信息学相关数据库,涉及内容包括糖链结构、参与糖链合成的基因或者蛋白质、糖结合蛋白、代谢通路、糖链或相互作用蛋白质等分子三维结构,或糖组学实验结果等领域.本文将归纳总结糖生物信息学数据库,为现有研究提供帮助.     

2012年生物农业发展态势分析

我国的生物农业起步较晚,但在生物育种和绿色农用制品两大领域已形成了相当规模.本文具体从生物种业、生物饲料、生物农药、生物肥料和生物疫苗5个产业方面分析了2012年我国生物农业发展趋势,整体市场前景良好.     

拟糖多肽及其应用

细胞表面的糖链不仅参与细胞粘着、信号转导等正常生理过程,也介导许多病原体(病毒和细菌)及毒素与宿主细胞的吸附。并且,还在许多肿瘤细胞表面观察到有别于正常细胞的糖链,它们影响着肿瘤细胞的生长、发展和转移。因此,以糖作为抑制剂或疫苗而影响上述糖链与配体大分子间的相互作用就成为治疗许多疾病的出发点。然而,以糖类作为药物有一些天然的缺陷:(1)纯化与合成困难;(2)免疫原性较差,而且极易受到免疫系统的攻击,等等。因此,必须寻找糖的模拟物。其中一种模拟物就是肽或者多肽。这一思想最先源于免疫学的理论:如果抗体1(Ａｂ1)是针对某…     

透明体蛋白的克隆

兵库医科大学妇产科教授礒岛浩二、助教授香山晋三等成功地克隆了作为人避孕疫苗开发的猪透明体蛋白ZP4。目前难以大量生产的透明体蛋白是简单地从重组体入手的。礒岛等于11月20日在名古屋召开的日本不孕学会上发表了这项成果。抗卵抗体有阻碍受精的作用。得知在卵抗原中透明体抗原的免疫原性特别强。因此,正在进行作为避孕疫苗开发透明体蛋白的尝试。但是,透明体蛋白都是糖蛋白,抗原决定基、糖链部分多,而难以大量生产抗原。磷岛等看准了ZP4糖链小这一特性,制作单克隆抗体时能获得与去除糖链的ZP4反应的抗体。     

展望即到来的“分子农业”

在过去20余年里,植物生物技术领域中最值得重视的是多种转基因植物的建成,并已在一些国家大面积种植,转基因植物另一方面的进展是合成有医疗价值的多肽、蛋白质、包括抗体、抗体表位、复杂蛋白质等。这里主要介绍转基因植物生产的医疗用多肽、蛋白质,特别是作为口服疫苗在动物和临床试验的成功,预示这种新的用药途径将对第三世界人民的健康起到重大作用。由于转基因口服疫苗不需通过常规发展反应器,仅仅依赖于农业,因此有人提出“分子农业”一词,以显示其优越性。     

植物内生固氮菌在绿色农业生产建设中的应用

化学氮肥在解决人类温饱问题中起了极为重要的作用,但近年发现过量施用化肥有较大的负面影响.植物内生固氮菌是近年发现的一类非豆科植物中的高效固氮微生物,这一新型固氮系统为新型绿色农业生产建设提供了一种新的生物固氮途径.本研究综述了化学氮肥在农业生产建设中的危害、生物固氮作用、植物内生同氮菌及其固氮机制、植物内生固氮菌在绿色农业生产建设中的应用,并对应用植物内生固氮菌的可能性和意义,以及需要注意的问题作了一些探讨.     

Wzz酶对O抗原糖链聚合度的调控

革兰氏阴性细菌表面的O抗原在信号识别、黏附、免疫逃避等过程中发挥着重要作用。根据翻转酶的不同,O抗原的合成可划分为3种机制,其中依赖于Wzy的合成途径(Wzy-dependent)较为普遍。该机制中,wzz基因参与调节O抗原多糖的聚合度。O抗原糖链能够影响致病菌的抗原性并不同程度的刺激免疫系统。基于Wzz的蛋白晶体结构,对wzz基因进行分子改造可以使菌株合成不同大小的O抗原糖链。利用病原菌的O抗原与特定载体蛋白结合而成的糖缀合物疫苗,既具有很好的靶向性,又有较强的免疫原性。因此了解Wzz(调节糖链长短的蛋白)的功能、结构及作用机制对今后糖缀合物疫苗的开发与生产具有重要意义。     

应用凝集素芯片分析癌细胞膜表面糖链表达

细胞膜表面糖复合物的糖链结构与肿瘤细胞增殖、侵染、转移等发展过程密切相关.凝集素芯片技术的出现实现了对癌症的糖组进行快速、高通量的检测.通过模式细胞系PANC-1证明了构建的凝集素芯片体系的准确性、重复性、特异性,应用这一芯片体系初步检测了几种癌细胞系(HT-29、SGC-7901、BEL-7402、H460)的膜表面糖链表达.这几种癌细胞系表面都有唾液酸、乙酰葡萄糖/葡萄糖、乙酰半乳糖/半乳糖、甘露糖等糖链.根据实验结果,推测它们的细胞膜表面α1-6岩藻糖链表达水平可能较高,而α1-3岩藻糖链表达水平较低;这些聚糖可能是癌症潜在的标志物.凝集素芯片有助于推动癌细胞膜表面糖链的快速分析和筛选出癌症相关的糖链标志物.