近日，大連化物所生物分離與界面分子機(jī)制創(chuàng)新特區(qū)研究組（18T7組）卿光焱研究員團(tuán)隊(duì)和本草物質(zhì)組與組分中藥研究中心（1803組）梁鑫淼研究員團(tuán)隊(duì)提出了一種全新的基于席夫堿水解的動態(tài)共價(jià)化學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了對唾液酸糖鏈的精確捕獲。
基于動態(tài)共價(jià)化學(xué)的糖鏈捕獲新策略
唾液酸糖鏈在細(xì)胞膜表面分布眾多，如同一層“糖被”覆蓋在細(xì)胞表面。唾液酸通常位于糖鏈的最外端，這種特殊的位置及其廣泛分布性，使得唾液酸糖鏈在病毒感染，免疫激活，癌癥發(fā)生、發(fā)展和遷移等諸多生理過程中，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。唾液酸糖蛋白已被廣泛用作癌癥的臨床生物標(biāo)志物。然而，唾液酸糖鏈的鑒定及分析異常復(fù)雜，迫切需要全新、高效的材料學(xué)體系支撐，以攻克復(fù)雜生物樣本中唾液酸糖肽富集和分離的難題，推動糖蛋白組學(xué)的全面發(fā)展。
該研究團(tuán)隊(duì)基于動態(tài)共價(jià)化學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了精確捕獲唾液酸糖鏈。該策略與傳統(tǒng)的靜態(tài)親合策略不同，巧妙地利用了席夫堿中存在的動態(tài)共價(jià)化學(xué)鍵，使其水解部分與唾液酸糖鏈形成穩(wěn)定的復(fù)合物。所開發(fā)的材料對唾液酸糖肽展現(xiàn)出優(yōu)異的富集選擇性，吸附容量高，富集回收率好，達(dá)到了唾液酸糖肽富集領(lǐng)域的較高水平。這為生物化學(xué)家提供了一種新穎、有力的策略，可用于精確捕捉與癌癥和免疫疾病發(fā)生密切相關(guān)的糖鏈信息。另一方面，該材料易于水解的特性，改變了科研人員對傳統(tǒng)富集材料必須具備良好化學(xué)穩(wěn)定性的認(rèn)知。更重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)席夫堿水解反應(yīng)背后隱藏著一個(gè)有趣的現(xiàn)象，席夫堿自犧牲水解后與唾液酸糖鏈發(fā)生了高選擇性的結(jié)合，同時(shí)水解脫落部分進(jìn)行了有序自組裝，共同促進(jìn)了水解反應(yīng)的發(fā)生。該研究展現(xiàn)了動態(tài)共價(jià)化學(xué)在糖蛋白組學(xué)和生物分子傳感領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢。
相關(guān)成果發(fā)表在《美國化學(xué)會志》（J. Am. Chem. Soc.）上，第一作者是18T7組博士后熊雨婷和1803組李秀玲研究員。以上研究工作得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、我所創(chuàng)新特區(qū)組啟動基金項(xiàng)目、興遼英才計(jì)劃項(xiàng)目等的支持。（文/熊雨婷、卿光焱 圖/熊雨婷）
