糖生物学和糖组学

糖生物学和糖组学,虽然都是研究糖类在机体中的作用,但是,它们分别有不同的视角。糖生物学是沿袭了糖化学、糖生物化学发展而来,着重研究糖类和蛋白质的相互作用;而糖组学则源于基因组学,以基因编码糖基转移酶为起始,由这些酶得到糖组,进而开展糖组的研究。     

糖蛋白糖链的分析

糖蛋白是蛋白与糖类的共价复合物,结合于蛋白肽链上的糖链具有重要的生物学功能。对糖蛋白上的糖链进行分析,要经过糖链释放、分离不同类型糖链、相对分子质量测定及糖链测序等步骤。本简要介绍糖蛋白糖链分析各步骤的常用方法、各种方法的特点、适用范围等。     

鱼类对糖的利用评述

一般认为鱼类对糖的利用能力低下[1],鱼类被视为具有先天性的“糖尿病体质”[2]。糖(没有特别说明时本文指可消化糖)是最廉价的饲料能源,因此,鱼类营养研究领域的一个重要话题便是如何提高对饲料糖的利用。近20年来,关于鱼类糖营养的研究比较活跃,在糖的生理功能、鱼类对饲料糖的利用特点、影响因素和需求量等方面都取得了一定的突破。回顾前人的工作,结合最新研究成果,作者发现在关于鱼类对糖的利用能力大小这一问题上有重新认识的必要。现就这一领域的研究方法和研究成果作一评述。1糖的生理功能糖类按其生理功能可分为可消化糖类(或称无…     

糖核苷酸类化合物的合成与在生物学研究中的应用

糖基化是指在酶的作用下,蛋白质、脂质或小分子等连上糖类化合物的过程.它在生物体内广泛存在并有十分重要的生物学意艾.它是通过糖基转移酶催化完成的,其中糖核苷酸是糖基化过程中糖的供体.本文简要叙述了糖核苷酸类化合物的有机合成和生化合成的方法以及该类化合物在抗生素糖基化途径研究、糖基转移酶的生物化学研究和化学生物学机理研究中的应用.     

鱼类对糖的代谢

糖类在鱼体内的代谢包括分解、合成、转化和输送等环节。摄入的糖类在鱼体消化道内被淀粉酶、麦芽糖酶分解成单糖,然后被吸收。吸收后的单糖在肝脏及其他组织进一步氧化分解,并释放出能量,或被用于合成糖原、体脂、氨基酸,或参与合成其他生理活性物质。糖原是糖类在体内的储存形式,葡萄糖氧化分解是供给鱼类能量的重要途径,血糖（葡萄糖）则是糖类在体内的主要运输形式。从上述糖代谢情况来看,鱼类对饲料糖的代谢与陆上动物并无二致。但鱼类被视为对糖的利用能力低下”一,这促使人们去探讨鱼类糖代谢的特殊机制。现就这方面的工作回顾总结如下：     

稀有糖的生物转化生产策略：Izumoring方法

稀有糖是在自然界中存在但含量极少的一类单糖及衍生物,其在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的功能。本文综述了一种稀有糖的生物转化生产策略----Izumoring方法,即利用D-塔格糖3-差向异构酶、醛糖异构酶和多元醇脱氢酶等进行所有单糖及糖醇之间的相互转化;利用该原则,分别构建了己糖类、戊糖类和丁糖类的Izumoring转化策略,并可获得所有稀有糖的酶反应和生物转化生产途径。同时,展望了稀有糖生物转化生产的研究趋势。     

糖蛋白质组学的信息学资源和方法

糖基化修饰是生物体内最常见、最重要的蛋白质翻译后修饰之一.哺乳动物体内超过50%的蛋白质都会发生糖基化修饰.糖蛋白广泛分布于各种组织的细胞膜表面,执行着重要的生物学功能.随着高通量、高灵敏度和高分辨率的蛋白质组学时代的来临,许多基于串级质谱技术解析糖链结构的生物数据库和分析软件也亦应运而生.本文综述了目前文献中最常用的糖类生物信息学资源,包括各种糖蛋白的数据库以及质谱解析糖类的相关工具和新技术、新方法.     

糖在植物中的感知与信号传导研究进展

糖在植物中不仅用于能量的代谢,同时还作为信号分子调控植物的生长和发育.本文对植物体内糖信号的产生、糖类对植物体生长发育与胁迫反应的调节作用、糖与植物激素信号之间的传感关系以及糖信号调节的分子机制等的研究进展进行了综述.     

新型冠状病毒的糖基化、糖受体识别及糖链抑制剂的发现北大核心CSCD

新型冠状病毒疫情(COVID-19)是21世纪截至目前人类面对的最为严重的公共卫生事件。疫苗、中和抗体以及小分子化合药物的出现有效预防和阻止了COVID-19的快速传播,而不断出现的病毒突变体却使这些疫苗及药物的效价降低,这对COVID-19的预防及治疗提出了新的挑战。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)通常会先黏附于呼吸道表面的大分子糖链——硫酸乙酰肝素,进而与特异性受体人血管紧张素转化酶2(human angiotensin-converting enzyme 2,hACE2)结合,从而实现对人体的侵入。SARS-CoV-2的刺突(spike,S)蛋白是高度糖基化的,而糖基化对于hACE2与S蛋白的结合也有着重要影响,S蛋白在宿主体内还会被一系列凝集素受体所结合,这意味着糖链在SARS-CoV-2的入侵及感染过程中有着重要的作用。基于SARS-CoV-2的糖基化及糖受体识别机制开发糖链抑制剂可能是预防或治疗新型冠状病毒感染的有效手段,相关研究发现海洋来源的硫酸化多糖、肝素分子及其他的一些糖类具有抗SARS-CoV-2的活性。本文系统阐述了新型冠状病毒的糖基化及其糖链在入侵、感染中的作用,并对抗SARS-CoV-2糖链抑制剂的发现和机制研究现状进行了总结,在此基础上还对糖类抗病毒药物的机遇与挑战进行了展望。     

夜间低温对薄皮甜瓜糖运转途径上各器官糖含量的影响

以薄皮甜瓜(Cucumis melo L.)品种'玉美人'为试材,通过高效液相色谱法测定薄皮甜瓜糖运转途径上各器官不同种类糖的含量.以分析夜间低温对薄皮甜瓜糖运转途径上各器官糖含量的影响.结果显示,甜瓜从"源"到"库"糖运转途径上各器官糖含量差异很大.叶片中葡萄糖含量最高,其次是果糖,而肌醇半乳糖苷、棉籽糖和水苏糖含量很低;子蔓和果柄维管柬中积累了大量的蔗糖、果糖、葡萄糖、棉籽糖和水苏糖,及少量的肌醇半乳糖苷;果实则以果糖、葡萄糖为主,而肌醇半乳糖苷、棉籽糖和水苏糖含量很低.夜间9℃低温处理后,叶片、子蔓和果柄维管束糖的积累明显高于相应对照,而果实中糖含量明显低于对照;夜间12℃低温处理后糖运转途径上各器官糖含量无明显变化.研究表明,夜间9"C低温使薄皮甜瓜叶片中糖大量积累,并限制了糖的运输,严重影响果实糖分积累,而夜间12℃低温并未对其产生明显的影响;果柄维管束中可能存在运转糖的分解,且夜间9℃低温可能会对其起到一定的促进作用.     

植物糖感知和糖信号传导

糖在植物的生命周期中具有重要作用,它不仅是一种能量来源和结构物质,同时还是一种信号分子,它调控植物的生长发育和基因表达.本文综述了植物糖感知和糖信号传导的不同机制和遗传基础,以及糖信号和激素信号间的相互关系.     

糖-蛋白质相互作用在酶固定及蛋白质识别与分离中的应用

近些年来,糖-蛋白质相互作用的研究越来越受到研究人员的重视,它在生命过程中发挥着重要的作用,是生命体中信号传导、免疫应答、细胞黏附、病菌感染、受精、增殖、分化等许多细胞识别过程的基础。依据糖的类型不同对糖-蛋白质相互作用作了三个方面的应用总结:应用于酶的固定化,主要有壳聚糖,淀粉,琼脂糖,纤维素等多糖;应用于蛋白质的识别,主要是一些糖类芯片;应用于蛋白质的分离,主要有琼脂糖,肝素/硫酸类肝素,葡聚糖等。最后,对糖-蛋白质相互作用在生物化学领域的意义作了展望。     

用于荧光辅助糖电泳寡糖标尺的构建

荧光辅助糖电泳(FACE)是一种简洁廉价的分离糖类方法。寡糖首先与8-氨基萘基-1,3,6-三磺酸(ANTS)反应标记,然后,ANTS标记的寡糖通过在32％丙烯酰胺-2．4％双丙烯酰胺组成的分离胶上电泳从而得以相互分离。结果表明,电泳图谱能准确反映寡糖的聚合度梯度,因而,一种具有连续聚合度的淀粉水解液的荧光标记电泳图谱可以作为荧光辅助糖电泳的分子量标尺。     

糖纳米材料的研究进展

纳米材料在电子学、光学、磁学和生物医药等方面有着广泛的应用。在过去的20年,金属纳米微粒已经成功地与多肽、蛋白质和DNA结合,但糖类物质直到2001年才被引入到纳米科学中。糖纳米微粒能够很好地构建类似细胞表面糖类表达的生物细胞模型,成为糖生物学、生物药学、材料科学中十分出色的研究工具。随着研究的深入,糖纳米材料由于其制备简便,具有独特的物理、化学和生物性质,其在生物医学成像、诊断及治疗等方面有着广泛的应用前景。     

植物的糖信号及其对碳氮代谢基因的调控

介绍了植物蔗糖和已糖转运蛋白（SUT,HXT）及各自糖转运功能与调控,总结了不同糖类的胞内信号转过程及其对碳,氮代谢基因表达调控的最新研究进展,同时分析了蛋白激酶如已糖激酶（HXK）,SNF1相关激酶（SnRK1)等在植物糖信号转导中的作用,以及糖信号与氮信号的互作及对同化物分配的调控。     

HPLC-ELSD法分析木薯韧皮部汁液主要糖成分

采用高效液相色谱—蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)对木薯韧皮部汁液糖成分进行了分析.结果表明:与大多数木本植物一样,其同化物的主要运输形式是蔗糖,并未发现糖醇类和棉子糖等寡糖.对块根产量、淀粉含量较低的半野生种W14的对比实验发现,无论是蔗糖还是己糖含量都大大地低于栽培种,说明蔗糖是木薯块根淀粉累积的主要来源,对其累积速率和量起着决定性作用.结果同时证明此方法可以高效、快速简便地定性和定量测定木薯韧皮部汁液中的糖类.     

miR-10b对MCF10A细胞表达N-糖链 及O-糖链的影响

蛋白质糖基化是蛋白质翻译后修饰之一,对蛋白质功能有重要的调节作用,而异常糖基化在肿瘤的发生、发展以及癌细胞转移过程中起到关键作用.MiRNAs在癌症的发生发展过程中同样起到非常关键的作用,但其如何影响糖基化进而在肿瘤恶性转化过程中发挥生物学功能的研究甚少.本文将miR-10b在人正常乳腺上皮细胞MCF10A中过表达,利用糖类相关基因芯片系统筛选了发生显著变化的糖基转移酶;随后利用本实验室建立的N-糖链及O-糖链测定方法,分析糖链水平的表达差异;最后对关键糖基转移酶基因Fut8、MGAT3及OGT通过荧光定量PCR、蛋白质免疫印迹和凝集素免疫印迹进行了验证,为研究miR-10b在乳腺癌中的作用提供更多糖组学方面的理论基础.     

竹叶青蛇毒凝集素的糖结合性质

本文利用竹叶青蛇毒凝集素和去唾流酸的ａ１－酸性糖蛋白之间相互作用的研究系统,对ＴＳＬ的糖结合条件及结合性质作了更为全面深入的研究。研究结果表明,在ｐＨ５－１０的范围内,ＴＳＬ的糖结合活性基本不变,具有较广泛的ＰＨ适应性;ＴＳＬ的温度适应范围较窄,５０℃保温２小时活性便基本更新换代。在简单糖类中,半乳糖是最强的糖结合活性抑制剂。就吡喃型已糖而言,以Ｃ－３和Ｃ－４位置上的取代基的取向最为重要,特别是Ｃ     

正在来临的糖组学

基因组学和蛋白质组学已相继来临 ,受到了人们的关注。糖组学也悄然跟随 !1 .基因组、蛋白质组、糖组Ｃｒｉｃｋ于 1 95 8年提出“ＤＮＡ→ＲＮＡ→蛋白质”作为基因信息传递的中心法则。事实上 ,生物体内的信息流并不终止于蛋白质。不仅是蛋白质还可引发一系列的生物效应 ,而且作为蛋白质的酶还可以催化合成许多各种类型的、具有生物活性的分子 ,糖类就是其中最重要的一类。结构多变、功能多样的聚糖是由一组蛋白质协同作用而合成的 ,这些蛋白质主要是众多的糖基转移酶 ,以及一些糖苷水解酶。因此可以认为 ,“蛋白质→糖类”是基因信息传递…     

微生物生长谱法实验技术的改进与探析

在合成培养基平板上,接种同一种菌,再置入不同的糖浸片进行微生物生长谱法实验,并与传统的糖粒法相比较。结果表明,采用糖浸片法来鉴定微生物对不同糖类的利用程度,比传统的糖粒法效果更好;且更利于操作和定性研究。