日本研究人员近日开发出一种高速自动合成糖链的装置,为糖链相关药物研发提供了重要工具。糖链是由葡萄糖、半乳糖等糖类分子按特定序列连接而成的链状结构,在细胞识别、信号传导等生物过程中发挥关键作用。科学家推测,癌细胞的异常分裂可能与糖链结构异常有关,因此糖链研究成为后基因组时代的重要课题。
该装置由北海道大学、产业技术综合研究所和日立高新技术公司联合开发。其原理是利用酶在水溶液中将糖类分子连接起来。具体步骤为:首先将附着有一个糖类分子的水溶性螺旋状高分子与目标糖类分子放入水中,然后添加酶催化糖类分子间的结合。由于酶预先被磁化,反应完成后可通过磁石去除。未反应的糖类分子则通过中空纤维膜过滤除去。重复上述步骤,即可获得所需长度的糖链。
据报道,在严格控温条件下,合成由3个糖类分子组成的糖链仅需1天,合成8个糖类分子的糖链可在3天内完成。此外,装置内部结构经过优化,可同时进行约100种糖链的合成。包括试剂调配等准备工作在内,合成约100种糖链仅需2周时间,而传统手工操作即使由熟练研究人员完成也需要1至2年。
该技术有望加速糖链药物的开发,例如针对癌症、炎症等疾病的糖链靶向疗法。未来,研究人员计划进一步提高合成效率,并探索糖链在疾病诊断中的应用。