据美国物理学家组织网报道,科学家已成功开发出自动合成低聚糖的方法,为糖原组学研究扫除了重要障碍。相关研究发表在《自然·化学》杂志上。
美国乔治亚大学化学教授吉尔特·布恩斯表示,糖原组学是继基因组学和蛋白质组学后的新兴领域,主要研究糖类的结构及其功能机制。过去,实验室合成复杂碳水化合物耗时过长,严重阻碍了该领域的发展。新方法使自动合成低聚糖成为可能,并有望进一步实现复杂糖的自动合成。
该研究由美国国立卫生研究院下属的国家常规医学科学研究所资助。该所糖生物学研究中心主任帕梅拉·马里诺指出,糖结构的微小差异可能对生物功能产生重大影响,糖涉及从胚胎发育到免疫系统控制的各个方面。深入研究糖生物学可能催生新药或改进现有药物疗效。
然而,实验室合成碳水化合物一直颇具挑战。尽管化学反应或酶反应合成糖链已取得显著进展,但合成单个衍生物可能需要一年时间。布恩斯解释,脱氧核糖核酸和蛋白质是直线分子,组件单向连接;而碳水化合物中组件可多向分支,难以控制连接结构。
新方法使科学家能够控制这些连接结构,安装不同分支点,从而简化合成过程。该方法不仅将合成时间缩短至数小时,还可实现全自动操作。研究团队选择葡萄糖和半乳糖进行验证,结果证实该方法能快速构建复杂碳水化合物分子。下一步计划测试更复杂的碳水化合物。