运用树脂加工技术推动生物业务的发展

住友百力的生物开发小组扬眉吐气了。 应用自主树脂加工技术，成功开发出DNA芯片与糖链化工具包。 还将涉足糖链芯片的研究，力争2010年之前使销售额达到100亿日元。[编者按]     

微阵列技术在糖组学研究中的应用

糖组学是研究糖链组成及其功能的一门新学科,近年来备受关注.目前糖组学的研究还处于起步阶段,阻碍糖组学迅速发展的主要原因是糖链本身结构的复杂性和研究技术的限制.微阵列技术作为一种快速、高效、高通量、微型化和自动化的分析技术,已经在基因组学和蛋白质组学的研究中发挥了重要的作用,将其应用于糖组学研究必将推动糖组学的发展.     

光架桥法可获得糖链阵列

日本东洋纺公司和Summit glycro research公司通过将糖链固定在金表面的糖链阵列，成功地利用表面等离子共振（SPR）法检测出糖链结合蛋白质和糖链的相互作用。[第一段]     

糖组学:破解生命信息的第3种途径

糖组学是随着糖生物学而兴起的研究糖链的表达、调控和生理功能的科学。糖链由于结构的多样性和复杂性而成为细胞的信息分子,是生物体基因组信息的延续,因此糖组学研究是后基因组时代阐明基因功能的必由之路。糖组学的内容主要包括对糖链的结构研究和在细胞信号传递、细胞识别方面的功能分析,以及通过糖蛋白组建糖组学数据库,从而建立起一套从基因组蛋白组到糖组的研究体系,对糖链的生物学功能的认识将有助于基因组学和蛋白质组学的研究。     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全N-连接糖链的富集和质谱解析

糖基化作为一种常见的蛋白质翻译后修饰,对蛋白质的空间结构、生物功能等具有重要的影响.解析糖蛋白糖链结构有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜富集血清中糖蛋白全N-连接糖链,并利用质谱技术对糖链结构进行分析的方法.根据糖蛋白及其糖链结构之间的分子质量差异,利用Millipore公司的10 ku超滤膜富集血清糖蛋白上酶解(PNGase F)释放的全N-连接糖链,并使用MALDI-TOF/TOF-MS解析糖链结构.通过该技术可以从血清中富集并鉴定到23种独特的N-连接的糖链结构,并且利用二级质谱进行了结构确认.该方法可以被用于从大量生物样本中富集糖蛋白全N-连接糖链,可以达到快速、高通量地解析糖蛋白N-连接糖链的目的.     

糖蛋白的研究进展

糖蛋白是由糖链与多肽链以多种形式共价修饰而形成的一类重要生理活性物质.糖蛋白在生物体内种类繁多,分布广泛,具有重要的功能.糖蛋白的性质及功能和糖链的结构有关,因此糖蛋白中糖链的结构及作用机制研究成为生物学基础理论的课题之一.就近年来糖蛋白研究中糖蛋白样品的提取分离、糖链释放及结构分析的技术方法及研究领域作了简要介绍.     

免疫球蛋白的糖链与自身免疫疾病

随着糖结构分析技术的不断发展和完善,免疫球蛋白（Ｉｇ）的寡糖链在维系蛋白空间构象和生物功能中的作用,及其糖链异常所引起的病理性改变也进一步明确,这也是当今糖生物学研究的重点之一。本文对Ｉｇ的糖链及糖链异常与自身免疫疾病如类风湿关节炎（ＲＡ）、ＩｇＡ型...     

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.     

卵巢癌生物标志物的糖链谱研究进展

糖类抗原125(CA125)被认为是卵巢癌诊断的"金标准",但在临床应用中普遍存在着特异性不高的问题.肿瘤形成和发展过程中常伴有糖基化修饰异常和糖链结构的改变,不同的肿瘤具有特异的异常糖链结构.近年来,借助凝集素芯片、多重质谱分析等糖蛋白组学和糖组学研究技术,发现不同来源CA125的O-糖链和N-糖链结构存在着明显的微观不均一性,以这些特征性糖链结构为标志物,可以显著提高CA125对卵巢癌的诊断特异性.在过去的10年,研究者们除对CA125糖链结构和糖基化模式做了深入的研究外,还利用糖组的研究方法,直接对来自卵巢癌患者血液、体液(腹水、囊泡液等)中糖蛋白的糖链做了精细的结构解析,结果显示,可有效鉴别卵巢癌患者和健康志愿者的特异性N-糖链结构,有可能成为灵敏度高和特异性好的卵巢癌生物标志物.卵巢癌生物标志物研究发展的总趋势是从传统的对蛋白质的定性和定量研究,逐步转向于对标志物糖基化修饰和特异性糖链结构的鉴定以及定量分析.本文从糖组学的视角,对卵巢癌标志物糖组学的研究现状及发展趋势进行了综述和展望.     

综述: 卵巢癌生物标志物的糖链谱研究进展

糖类抗原125(CA125)被认为是卵巢癌诊断的“金标准”,但在临床应用中普遍存在着特异性不高的问题．肿瘤形成和发展过程中常伴有糖基化修饰异常和糖链结构的改变,不同的肿瘤具有特异的异常糖链结构．近年来,借助凝集素芯片、多重质谱分析等糖蛋白组学和糖组学研究技术,发现不同来源CA125的O-糖链和N-糖链结构存在着明显的微观不均一性,以这些特征性糖链结构为标志物,可以显著提高CA125对卵巢癌的诊断特异性．在过去的10年,研究者们除对CA125糖链结构和糖基化模式做了深入的研究外,还利用糖组的研究方法,直接对来自卵巢癌患者血液、体液(腹水、囊泡液等)中糖蛋白的糖链做了精细的结构解析,结果显示,可有效鉴别卵巢癌患者和健康志愿者的特异性N-糖链结构,有可能成为灵敏度高和特异性好的卵巢癌生物标志物．卵巢癌生物标志物研究发展的总趋势是从传统的对蛋白质的定性和定量研究,逐步转向于对标志物糖基化修饰和特异性糖链结构的鉴定以及定量分析．本文从糖组学的视角,对卵巢癌标志物糖组学的研究现状及发展趋势进行了综述和展望．     

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.     

视黄酸对皮肤上皮基底培养细胞表面膜糖蛋白N-连接型糖链结构的影响

维生素A类化合物对糖蛋白N-连接型糖链(简称N-糖链)结构的影响,近年来在研究其作用机制中颇受重视。本文研究视黄酸(RA)对大鼠皮肤上皮基底培养细胞表面膜糖蛋白糖链结构作用,发现RA促进N-糖链合成,使~3H-甘露糖掺入糖链量增加43.5％,RA可改变N-糖链的类型,促进复杂型N-糖链合成,表现为增加三、四天线复杂型N-糖链合成而不是二天线;RA还使含分叉性GIeNAc和核心Fuc的百分比上升。本文还用细胞电泳方法研究膜表面唾液酸相对量,发现RA可引起唾液酸含量下降。结果提示RA对N-糖链结构的影响,是其多种生物学作用的可能途径之一。     

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,     

科研快讯

《临床研究期刊》:胃部一种糖链缺失可致胃癌日本一个研究小组最新报告说,实验鼠胃黏膜中的一种糖链缺失会引发胃癌,早期胃癌患者胃部这一糖链也出现减少甚至消失,因此可据此寻找预防胃癌的方法。糖链是葡萄糖、半乳糖等糖类分子按特定序列形成的链状物。日本信州大学医学部教授中山淳率领的研究小组在美国《临床研究期刊》网络版上刊文说,胃黏膜产生的液体中含有一种糖链,这种糖链含有α型N乙酰氨基葡萄糖。研究人员通过基因技术,培育出胃黏膜不产生这种糖     

不同转移潜能膀胱癌细胞糖组相对定量分析

膀胱癌是发生在膀胱黏膜组织上的一种恶性肿瘤,是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤,早期(非肌层浸润型膀胱癌)阶段的诊断和治疗是降低膀胱癌死亡率的最有效方式.肿瘤的发生过程与糖链表达的改变有着密切的关系,而定量分析膀胱癌发生过程中糖链的表达变化尚未有研究.本研究以2株人膀胱正常上皮细胞系(HCV29、HUCV1),1株非肌层浸润性膀胱癌细胞系(KK47),和3株浸润性膀胱癌细胞系(YTS1、J82、T24)为研究材料,应用本室建立的利用乙酰肼修饰糖链唾液酸,以及[12C6]-和[13C6]-苯胺同位素修饰糖链还原性末端技术,然后利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS),进行膀胱上皮细胞不同病理状态的糖组相对定量分析.从6株细胞中共鉴定出52种N-连接糖链结构,并定量分析了不同类型的糖链在不同细胞中的分布差异,发现唾液酸化、岩藻糖化的N-连接糖链在膀胱癌肿瘤细胞恶化过程中呈现显著升高的趋势,同时平分型糖链和高甘露糖型N-连接糖链也呈表达升高趋势,说明这些糖链结构的表达变化与膀胱癌发生关系密切,从而有助于进一步阐明膀胱癌发生过程中糖链相关的分子机理.     

与骨髓基质细胞共培养前后的人急性髓系白血病细胞中N-糖链变化分析

骨髓基质细胞是骨髓微环境的重要组成部分,在促进造血干细胞生成血细胞的各个环节中起重要作用。作为细胞结构重要组成部分的糖链(如N-糖链),广泛参与了细胞之间的黏附、分化、增殖及信号转导等过程。为了探究骨髓微环境对血液细胞表面N-糖链变化的影响,该研究使用人骨髓来源的基质细胞HS27a与急性髓系白血病细胞KG1a共培养的体外模型,利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assistted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)技术从糖组学角度比较了与骨髓基质细胞共培养前后的KG1a细胞中N-糖链变化,并结合实时荧光定量PCR(Real-time PCR)和细胞凝集素染色对质谱结果加以验证。结果显示,与HS27a共培养后的KG1a中高甘露糖型Man10Glc NAc2Asn结构N-糖链相对强度降低,平分型、四天线复杂型和岩藻糖化的N-糖链相对强度增加,合成相应糖链的MGAT5[mannosyl(α-1,6)-glycoproteinβ-1,6-N-acetyl-glucosaminyltransferase]、MGAT3(mannosyl-glycoproteinβ-1,4-N-acetylglucosaminyltransferase)和FUT8(fucosyltransferase 8)基因水平表达上调。细胞染色结果证明,共培养后的KG1a对凝集素PHA-E+L(Phaseolus vulgaris Agglutinin)和LCA(Lens culinaris)的亲和作用增强。该研究从糖生物学角度揭示了骨髓来源的基质细胞对急性髓系白血病细胞在N-糖链变化上的影响。未来的研究重点将放在共培养前后急性髓系白血病细胞中显著差异糖链的生物学功能上,以了解N-糖链在骨髓微环境中所发挥的重要作用。     

糖链的生物质谱分析

糖链是重要的生物信息分子,在许多生理和病理过程中都发挥着独特作用。糖链结构非常复杂,具有微观不均一性,其分析和结构解析一直是糖生物学研究的瓶颈。质谱具有灵敏度高、可获得多种结构信息和适于分析混合物等优点,是糖链定性定量分析的一种理想手段。电喷雾电离质谱和基质辅助激光解析电离质谱两大生物质谱技术已被广泛应用于糖链的相对分子质量指纹谱分析、序列和连接方式测定及相对定量分析。对近年来以质谱为主要分析手段的糖链分析方法研究进展做一综述。     

铁过载引发人肝细胞HH4 N-糖链表达差异研究

肝脏铁过载是血液系统疾病患者进行骨髓移植后的典型并发症之一,长期铁过载可引发肝脏细胞凋亡和器官损坏,然而铁过载的分子调控机理迄今仍不清楚。以培养的枸橼酸铁铵过载人肝细胞HH4和正常人肝细胞HH4为研究对象,细胞裂解提取总蛋白,分子筛超滤管分离获得总糖肽,PNGase F酶解释放出N-糖链,Sepharose 4B除盐纯化N-糖链,再利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF-MS)技术比较N-糖链变化情况。同时,采用荧光细胞凝集素免疫组化方法验证糖链分析结果。结果在铁过载人肝细胞和正常细胞中均检测到16种N-糖链,但糖链丰度存在明显差异。与正常人肝细胞相比,铁过载人肝细胞中高甘露糖型糖链的含量降低,而杂合型、复杂型、平分型、岩藻糖化和唾液酸化糖链的含量明显升高。凝集素免疫组化结果显示铁过载后细胞对凝集素Con A的亲和作用减弱,而对PHA-E、AAL、LCA和MAL-II的亲和作用增强,与糖链质谱分析结果相一致。研究为进一步探索人肝细胞铁过载模式下N-糖链表达差异的分子机理提供了技术支持。     

肿瘤与正常细胞表面糖链结构的流式细胞术分析

为了比较正常与肿瘤细胞表面的糖链结构差异,凝集素用荧光素标记后作为研究细胞膜糖链结构的探针,采用流式细胞技术在分子水平上分析。结果显示正常与肿瘤肝细胞与同一浓度的凝集素探针结合量有明显的不同。与凝集素ConA-FITC结合后,正常肝细胞的荧光峰较肿瘤肝细胞的荧光峰明显右移;与凝集素WGA-FITC、PHA-FITC结合后,正常肝细胞的荧光峰较肿瘤肝细胞的荧光峰明显左移。由于凝集素可识别特定糖链结构,该方法说明肿瘤肝细胞的糖链结构与正常肝细胞相比具有特征变化,即平分型糖链和唾液酸含量丰富,可能出现偏二天线以及天线数的增加。     

糖蛋白质组定量技术进展

蛋白质的糖基化是最重要和最普遍的蛋白质翻译后修饰之一,在生物体内起着极为重要的作用。糖蛋白质的量和（或）糖基化程度的改变以及糖链结构的改变等与许多疾病密切相关,因此定量糖蛋白质组研究已经成为一个新的热点。然而由于糖基化蛋白质所具有的独特特征,其定量面临严峻的挑战。糖蛋白质组学定量方法和技术的发展将为更好地研究糖基化蛋白质生物学功能起到重要作用。综述了基于生物质谱的糖蛋白质组定量研究的技术和方法,及其优缺点和未来的发展趋势。