近日，西北大學食品科學與工程學院王仲孚教授團隊在硫酸化寡糖研究方面取得新進展，該團隊一項研究成果、題為《Strategy for Isolation, Preparation, and Structural Analysis of Chondroitin Sulfate Oligosaccharides from Natural Sources》的論文在《Analytical Chemistry》發(fā)表（DOI：10.1021/acs.analchem.0c01410）。王仲孚教授指導的博士研究生魏明為第一作者，王仲孚教授和宋學政教授為共同通訊作者。該研究獲得國家重點研究和發(fā)展項目（2018YFD0901101）、國家自然科學基金（31972024, 31670808, 31870798）資助。

 

　　作為糖胺聚糖家族的重要成員，硫酸軟骨素以其多樣化的硫酸化位點模式特征介導多種生物學途徑并參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程，其最重要的結(jié)構(gòu)信息—硫酸化位點排列組合—被稱為“硫酸化代碼”。不少學者一直致力于不同硫酸化代碼的構(gòu)效關(guān)系研究，其中，利用糖芯片研究具有不同硫酸化代碼的寡糖片段與糖結(jié)合蛋白（GBPs）的相互作用是研究的重要手段。但目前，由于硫酸軟骨素寡糖在同分異構(gòu)體水平分離純化困難，并在利用質(zhì)譜進行結(jié)構(gòu)解析時易出現(xiàn)硫酸基脫落、檢測靈敏度低、多電荷峰出現(xiàn)等問題，可用于糖芯片分析的硫酸軟骨素寡糖均來源于極具挑戰(zhàn)性的化學和酶法合成，極少在天然來源中獲取。面對自然界中豐富的天然來源硫酸軟骨素，發(fā)展一種從天然來源中分離純化硫酸軟骨素寡糖并對其硫酸化位點進行解析的完整策略有助于硫酸軟骨素寡糖庫的建立和構(gòu)效關(guān)系分析的研究。

 

　　本研究首次采用循環(huán)制備液相色譜分離純化了帶有異二官能團試劑2-氨基-N-（2-氨基乙基）-苯甲酰胺（AEAB）標記的鯊魚來源硫酸軟骨素四聚糖組分。然后，通過N-乙酰化、羧基酰胺化、全甲基化和硅烷化試劑脫硫?qū)γ總€分離純化后的同分異構(gòu)體進行多級化學衍生，最后，在正離子模式下對每個衍生后的同分異構(gòu)體進行ESI-MSn結(jié)構(gòu)分析。我們共分離得到16個CSO-AEAB異構(gòu)體（含量最大組分為17.53 mg），并對其中10個同分異構(gòu)體（>90μg）進行了結(jié)構(gòu)分析。在這項研究中，循環(huán)制備型液相色譜展示了能夠有效分離極性相似的天然來源硫酸軟骨素寡糖的巨大潛力，多級化學衍生化策略在分析各同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)時顯示出良好的穩(wěn)定性和可重復性！

 

　　多年來，西北大學王仲孚教授糖生物學與糖工程研究中心創(chuàng)新團隊不斷致力于硫酸化寡糖和多糖結(jié)構(gòu)分析，已建立硫酸化多糖降解及硫酸化位點分析新方法，并用于卡拉膠和硫酸化枸杞多糖結(jié)構(gòu)分析中。本研究與美國埃默里大學醫(yī)學院生物化學系宋學政教授團隊合作，解決了天然來源硫酸軟骨素寡糖在同分異構(gòu)體水平分離純化及制備的困難，結(jié)合本實驗室的結(jié)構(gòu)分析研究基礎(chǔ)，創(chuàng)新性的提出了一種新的多級化學衍生化策略對硫酸軟骨素寡糖同分異構(gòu)體進行結(jié)構(gòu)分析。該研究面向自然界中來源豐富的硫酸軟骨素資源，為天然來源硫酸軟骨素寡糖庫的建立以及構(gòu)效關(guān)系分析奠定堅實的理論基礎(chǔ)，為硫酸軟骨素精深加工利用提供技術(shù)支持！