糖的高效液相色谱分析研究 Ⅰ.中性糖、氨基糖和双糖的分析

本文报道常见的中性糖(包括醛糖、酮糖和脱氧糖)、氨基糖和双糖在氨基结合键固定相色谱柱上,以不同比例的乙腈-水和乙腈-水-甲醇体系作流动相时的高效液相色谱行为,测定了它们的保留时间t_R和容量因子K′以及它们的定量方法,并对这些结果进行了讨论。     

三齿草藤(Vicia bungei Ohwi)凝集素糖组分的高效液相色谱分析

本文报道经亲和层析纯化的三齿草藤凝集素(VBL)的糖含量和糖组分的测定结果。经酚-硫酸法测得VBL的总糖含量为4.7％。应用高效液相色谱法对一系列已知标准单糖的定性定量分析条件进行了探索,选用乙腈-水-甲醇=60:30:5体系作流动相,YWG-NH_2作固定相,在高效液相色谱仪中测出VBL含有核糖和鼠李糖,二者摩尔数之比为9.4:1。     

半乳糖凝集素糖结合的新模式：一个糖结合域的双重配体结合

半乳糖凝集素家族通过糖识别结构域(CRD)可以专一性识别和结合含β-半乳糖的多糖配体来发挥其生物学功能.到目前发现的CRD对β-半乳糖的识别模式是非常保守的,在结构已知的半乳糖凝集素结构中,一个CRD只能结合一个多糖配体分子.最近,通过对人源半乳糖凝聚素-3 CRD与对硝基TF二糖(TFN)复合物的晶体结构解析首次发现,一个CRD可以同时结合2个TFN分子.与这2个TFN分子有双向结合的残基突变体E165A结构分析显示,一个残基的突变引起的结构上的微小变化会使结合位点2丧失结合糖底物的能力,而位点1的配体结合却不受影响.这表明,结合位点1对糖底物保守的识别和结合是基本的、主要的,而结合位点2对于糖有条件的结合,是额外的、次要的.序列比对和立体化学分析显示,参与新位点2结合的关键残基在其他半乳糖凝集素分子中都是保守的,而它们参与糖配体结合并不常见,表明它们作用的发挥是有条件的.可能在复杂寡聚结构的情况下,如有多重分支结构,双重结合位点将有利于对这类配体分子的辨识和结合,已有一系列研究报道,具有分支结构的寡糖与半乳糖分子的亲和势明显高于单价糖配体,与上述分析相一致.对这类双重位点糖结合的可能生物学意义进行了讨论.     

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。     

基于质谱技术的糖链结构解析研究进展

糖组学是继基因组学、蛋白质组学之后,又一门新兴的学科,其主要是研究糖分子的结构与功能.糖是一类比核酸、蛋白质更加独特的生物分子,它们不仅是生物体储存能量和释放能量的主要物质,更是生物体内的信息传递分子,并且在生理和病理过程中扮演着重要的角色,如细胞间的识别作用、炎症以及自身免疫疾病等.在结构上,糖类物质更为复杂,具有宏观不均一性(蛋白质上有多个糖基化位点)和微观不均一性(同一结合位点上可以连接不同的多糖),所以糖链的结构解析一直是糖组学研究的难题.相较于传统的分析方法,质谱法具有高灵敏度、高精度、高通量等优势,被认为是在糖链结构解析过程中重要的分析方法.本文综述了质谱、多级质谱、液相色谱-质谱、毛细管电泳-质谱等方法在糖组学中糖链结构解析的研究进展.     

糖粮兼用高粱品种选育问题的讨论

我们从1972年开始进行糖粮兼用高粱杂 交育种工作,先后作了120多个组合。经过几 年的选育,获得了茎秆含糖量18-21%（锤度）、 穗粒重47-90克、千粒重22-26.5克的品系和 株系。它们均比对照品种永250有所提高。下 面谈谈我们在这方面工作的几点体会,供同志 们讨论。     

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.     

功能糖的免疫调节作用

功能糖是世界新兴的朝阳产业,是健康产业的重要原料。所谓功能糖,是指以功能性低聚糖、功能性糖醇、功能性膳食纤维为主要代表的具有营养保健功能的糖类。它们不但能促进双歧杆菌的增殖,有益于肠道健康。而且具有低热值、稳定、安全无毒、黏度大、吸湿性强等理化特性以及具有改善肠道微生物区系、降低血清胆固醇和中性脂肪含量、改善血糖含量、提高饲料利用效率等生理功能。最近,研究人员又发现功能糖还具有提高人体和动物的免疫机能的功效,更是引起了人们的关注。     

综述: 基于质谱技术的糖链结构解析研究进展

糖组学是继基因组学、蛋白质组学之后,又一门新兴的学科,其主要是研究糖分子的结构与功能．糖是一类比核酸、蛋白质更加独特的生物分子,它们不仅是生物体储存能量和释放能量的主要物质,更是生物体内的信息传递分子,并且在生理和病理过程中扮演着重要的角色,如细胞间的识别作用、炎症以及自身免疫疾病等．在结构上,糖类物质更为复杂,具有宏观不均一性(蛋白质上有多个糖基化位点)和微观不均一性(同一结合位点上可以连接不同的多糖),所以糖链的结构解析一直是糖组学研究的难题．相较于传统的分析方法,质谱法具有高灵敏度、高精度、高通量等优势,被认为是在糖链结构解析过程中重要的分析方法．本文综述了质谱、多级质谱、液相色谱-质谱、毛细管电泳-质谱等方法在糖组学中糖链结构解析的研究进展．     

6个粤糖甘蔗亲本及其杂交组合的育种价值评价

为了解粤糖系列甘蔗(Saccharum officinarum)亲本的遗传特点和组合选配效果,采用家系评价方法,对以6个粤糖系列亲本(‘粤糖00-236’、‘粤糖03-373’、‘粤糖93-159’、‘粤糖94-128’、‘粤糖99-66’、‘粤糖08-1966’)为核心配置的55个组合F1群体的6个主要性状的遗传效应、经济育种值等参数进行估算。结果表明,6个性状中茎径受母本、父本加性基因效应和非加性基因效应影响,株高、锤度、含糖量和蔗茎产量受父本加性基因效应和非加性基因效应影响,而有效茎数受父本加性基因效应影响。6个亲本中,‘粤糖94-128’作为母本的蔗茎产量的一般配合力效应值和经济育种值最高,适宜做高产的母本,而‘粤糖93-159’作为父本的含糖量的一般配合力效应值最高,经济育种值也较高,适宜做高糖父本。55个组合中,‘粤糖94-128’×桂糖02-761’、‘粤糖00-236’ב桂糖94-119’和‘桂糖02-467’ב粤糖93-159’等的特殊配合力效应值和组合经济育种值均较优,可作为重点生产性家系。这为应用粤糖亲本进行杂交组合配置提供了依据。     

L-六碳糖形成机制的研究进展

糖及其衍生物在许多初级或次级代谢过程中发挥着重要作用。糖结构与功能的多样性和糖在疾病诊断与治疗中的重要性推动了糖生物学的快速发展。D型糖,尤其是D-六碳糖在糖中占据着主导地位,L-六碳糖也是许多重要糖蛋白复合物、多糖及抗生素的组成成分。了解L-六碳糖的形成机制有助于理性改造糖的结构并开发其应用价值。L-六碳糖通常由3,5位差向异构酶或5位差向异构酶催化D-六碳糖的C5位异构化形成,这种转变赋予了糖在构型上的多样性,并在许多天然产物中起决定生物活性的作用。对3,5位差向异构酶和5位差向异构酶的功能及晶体结构的研究揭示了L-六碳糖的形成机制。本文综述了L-六碳糖形成过程中不同类型的3,5-位差向异构酶和5-位差向异构酶的催化机制,揭示L-六碳糖在生理和医药领域的重要意义。     

糖核苷酸的生物合成和应用

糖基化是生物体中最重要的反应之一,通过糖基化作用可以形成具有多种生物功能的糖缀合物。糖核苷酸作为Leloir型糖基转移酶催化的转糖基反应的糖基供体,在聚糖和糖缀合物的生物合成中必不可少。然而,糖核苷酸的成本较高、可用性有限等因素阻碍了生物催化级联反应在工业中大规模的应用。因此,人们越来越关注糖核苷酸的合成策略,以实现其在多种领域的广泛应用。目前,糖核苷酸及其衍生物的化学合成方法已经建立起来,但合成反应的产量通常很低,而酶法（化学-酶法）和细胞工厂法在合成糖核苷酸过程中具有显著优势。本文主要围绕哺乳动物中常见的9种糖核苷酸,概述了其类型和结构、酶法（化学-酶法）和细胞工厂法两种制备方法。伴随糖核苷酸的高效合成,其多种功能逐渐被发现和应用。本文进一步概述了糖核苷酸在聚糖及糖缀合物合成、糖基转移酶生化性质表征以及生物正交标记策略等方面的应用,对生物化学、糖生物学的研究以及相关医药产品的研发具有十分重要的意义。     

糖芯片制备技术研究进展

糖芯片是一种分析糖-蛋白质相互作用最直接有效的方法.对目前糖芯片的各种制备方法进行了综述,并分析了影响糖芯片质量的一些关键因素及其对底片材料和固定方法的整体要求,进而对该领域发展方向和广阔的应用前景进行了展望.     

UPLC-ELSD法测定柴达木栽培和野生枸杞子中水溶性糖含量

建立超高效液相-蒸发光散射(UPLC-ELSD)法测定柴达木栽培和野生枸杞子中的鼠李糖、木糖、果糖、葡萄糖和蔗糖的方法。以ACQUITY UPLC BEH Amide柱为分析柱,乙腈和水(各含0.2%TEA)作为流动相,流速为0.15 mL/min,柱温为45℃,ELSD为检测器,漂移管温度为50℃,N2流量为40 psi。研究发现,枸杞子中的水溶性糖主要为果糖和葡萄糖,两种糖的检测限分别为0.86和0.64μg/mL;平均回收率分别为91.8%(RSD=1.66%)和89.6%(RSD=2.55%)。该方法操作简单、效率高、重现性好、结果准确可靠,适用于枸杞子中水溶性糖的含量测定。测定结果表明,柴达木栽培枸杞子具有很整齐的品质优良性,而野生枸杞子品质差异很大,适宜于选择性的开发。     

酿酒酵母异源表达纤维二糖转运蛋白LacY与纤维二糖利用菌株的构建北大核心

【目的】在酿酒酵母体内设计代谢通路,使酿酒酵母能利用纤维素水解产物纤维二糖生产乙醇。【方法】首先,用大肠杆菌DH5α总DNA为模板克隆编码大肠杆菌乳糖透过酶的LacY基因。为过表达LacY基因,以质粒YEplac181作为载体,将酿酒酵母PGK1p强启动子加到LacY基因之前,CYC1t终止子加到LacY基因之后,构建质粒YEplac181-PGK1p-LacY-CYC1t。之后,将纤维二糖转运蛋白LacY表达质粒和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BGL)表达质粒pRS316-PGK1p-gh1-1-CYC1t依次转入野生型酿酒酵母W303-1A中,使野生型酿酒酵母W303-1A异源表达可转运纤维二糖的LacY蛋白和β-葡萄糖苷酶GH1-1,构建可利用纤维二糖的酿酒酵母工程菌W303-1A GL。最后,通过发酵测定酿酒酵母工程菌W303-1A GL的纤维二糖利用情况和乙醇产量,并对纤维二糖代谢通路中纤维二糖酶活力进行测定。【结果】本研究构建了纤维二糖转运蛋白LacY和β-葡萄糖苷酶GH1-1协同表达的酿酒酵母工程菌W303-1AGL。W303-1AGL可以有效利用纤维二糖发酵生产乙醇,W303-1A GL发酵24 h时乙醇产量达到3.25 g/L,得率为0.325 g乙醇/g纤维二糖,利用葡萄糖产乙醇理论得率为0.511 g乙醇/g纤维二糖,达到葡萄糖产乙醇理论得率的64%,细胞密度最高在第54 h达到OD600=10.84,胞内β-葡萄糖苷酶的酶活在72 h最高,可达到0.51 U/mg。【结论】本研究成功构建了能有效利用纤维二糖的重组酿酒酵母工程菌W303-1A GL,为提高纤维素乙醇生产效率、降低纤维素乙醇生产成本提供了新思路。     

生物法合成稀有己酮糖的研究进展

稀有糖是一类在自然界中存在但含量很低、同时具有重要生理功能的一类单糖及其衍生物,在膳食、保健、医药等领域中发挥着重要的作用。此外稀有糖还可以作为多种天然产物和药物的合成前体。然而稀有糖的合成成本较高,大大制约了其广泛应用。当前利用微生物和酶转化法合成稀有糖成为一种强有利的工具。综述了生物法合成稀有己酮糖(包括D-塔格糖、D-山梨糖、D-阿洛酮糖、L-塔格糖、L-果糖、L-山梨糖和1-脱氧-L-果糖等)的研究进展,探讨了稀有己酮糖合成策略的研究趋势。     

人脑醛糖还原酶的纯化和一些基本性质

使用DEAE纤维素柱层析、PBE-94层析聚焦、NADP~+-Sepharose 4B亲合层析及SephadexG-100凝胶过滤分离纯化了人脑醛糖还原酶。在DEAE层析中,用咪唑-HCI缓冲液替代了磷酸缓冲液,改善了分离效果。在聚丙烯酰胺及SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中,纯化的人脑醛糖还原酶均呈一条区带。它的pI为5.6,最适pH为6.5,分子量为36,000,底物特异性和氨基酸组成与其它哺乳动物的醛糖还原酶有相似性。开链式醛糖是醛糖还原酶的真正底物,它在开链式和半缩醛的平衡体系中占比例极小,因而推知醛糖还原酶对此底物有很高的K_(cat)和K_(cat)/K_m值,能有效地将它们还原成相应的醇。     

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     

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…     

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。