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Approaches towards the core pentasaccharide in N-linked glycans

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Chinese Chemical Letters 2018年第1期29卷 35-39页

作者： Ning Wang Sheng-Tao Li Tian-Tian Lu hideki nakanishi Xiao-Dong Gao Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology Ministry of Education School of Biotechnology Jiangnan University

All eukaryotic cells share a common core pentasaccharide, Man3GlcNAc2 （M3）, which is found in both dolichol-linked oligosaccharides （DLOs） and N-linked glycoproteins. A pentasaccharide M3 can be elongated and elaborated by various glycosyltransferases and is thus considered as the key intermediate in the in vitro synthetic pathway of N-glycans. In this review, we describe the progresses in the preparation of M3 by chemical and chemoenzymatic methods. We first draw a brief schematic view of the typical N-glycan biological pathway and then focus on the requirements and challenges in obtaining core pentasaccharides. Representative methods and recent reported findings, especially research progress in chemoenzymatic synthesis, are highlighted. In addition, the opportunities in exploiting novel methods for constructing N-glycans, as well as their applications, are discussed.

关键词： N-GlycanPentasaccharideChemoenzymatic synthesisAlg proteinsMannosyltransferase

Enzymatic Synthesis of Rare Sugars with L-Rhamnulose-1-phosphate Aldolase from Thermotoga maritima MSB8

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Enzymatic Synthesis of Rare Sugars with L-Rhamnulose-1-phosp...

Characterization of Glycerol Phosphate Oxidase from Streptococcus pneumoniae and Its Application for Ketose Synthesis

2015中国酶工程与糖生物工程学术研讨会

作者： Zijie Li Xiaoru Wu Li Cai hideki nakanishi Xiao-Dong Gao Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology Ministry of EducationSchool of BiotechnologyJiangnan University Division of Mathematics and Science University of South Carolina Salkehatchie

L-Rhamnulose-1-phosphate aldolase from a thermophilic source(Thermotoga maritima MSB8)(RhaD)was heterologously overexpressed in Escherichia coli with a high expression level and the stereoselectivity of this enzyme wi...

关键词：

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Characterization of Glycerol Phosphate Oxidase from Streptoc...

2015中国酶工程与糖生物工程学术研讨会

作者： Zijie Li Yingxin Qiao Li Cai hideki nakanishi Xiao-Dong Gao Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology Ministry of EducationSchool of BiotechnologyJiangnan University Division of Mathematics and Science University of South Carolina Salkehatchie

Glycerol phosphate oxidase from Streptococcus pneumoniae(GPO)was purified and *** the one-pot four-enzyme system we developed before(Scheme1),a series of ketoses including four rare sugars were synthesized by replacin...

关键词：

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形貌调控与镀层修饰结合制备口服疫苗载体

中国生物工程杂志 2022年第8期42卷 40-51页

作者：胡微吴颉中西秀树江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室无锡214122 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

口服疫苗因其具有接种方便、能产生黏膜免疫等优点而备受关注,但胃肠道屏障、酸性环境和蛋白酶等不利条件制约了口服疫苗免疫效果的发挥。为提升其免疫效果,将形貌调控与镀层修饰策略结合制备新型口服疫苗载体,具体为将溶剂蒸发法与快... 详细信息

口服疫苗因其具有接种方便、能产生黏膜免疫等优点而备受关注,但胃肠道屏障、酸性环境和蛋白酶等不利条件制约了口服疫苗免疫效果的发挥。为提升其免疫效果,将形貌调控与镀层修饰策略结合制备新型口服疫苗载体,具体为将溶剂蒸发法与快速膜乳化法结合制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)杆状颗粒,并采用能够增强免疫反应的β-葡聚糖及具有更高降解pH的硫醇化修饰的羟丙基甲基纤维素苯二甲酸酯(T-HPMCP)对PLGA杆状颗粒镀层修饰。在制备PLGA杆状颗粒时,通过对外水相条件的摸索制备出了适合小肠上皮细胞摄取的长度在2~4μm、宽度在1~2μm的PLGA杆状颗粒。体外实验结果表明通过T-HPMCP修饰的疫苗载体在酸性环境下保持稳定有利于抗原活性保护,同时能够在pH≥7.4时分解而使抗原释放。细胞和动物实验结果表明其特殊的杆状形貌可实现较高的肠道上皮摄取速率及转运效率,并且β-葡聚糖的修饰能活化树突状细胞(DC),提升OVA特异性IgA和IgG抗体水平。综上,制备的镀层PLGA杆状颗粒作为口服疫苗载体可提升机体免疫应答,为口服疫苗的研究提供了新的材料和思路。

关键词：口服疫苗 PLGA杆状颗粒 β-葡聚糖树突状细胞黏膜免疫

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巨噬细胞识别酿酒酵母孢子的研究

食品与生物技术学报 2021年第7期40卷 65-72页

作者：汪沁中西秀树高晓冬江南大学生物工程学院江苏无锡214122

酿酒酵母是一种对人类和动物重要的益生菌,在不同的营养条件下有营养态和孢子态两种形态。为了研究酵母孢子对免疫系统的作用,初步探讨了巨噬细胞对酵母孢子的响应机制。通过比较巨噬细胞对营养态酵母和野生型孢子的内吞效率,发现巨噬... 详细信息

酿酒酵母是一种对人类和动物重要的益生菌,在不同的营养条件下有营养态和孢子态两种形态。为了研究酵母孢子对免疫系统的作用,初步探讨了巨噬细胞对酵母孢子的响应机制。通过比较巨噬细胞对营养态酵母和野生型孢子的内吞效率,发现巨噬细胞对野生型孢子的内吞效率更高。通过Syk或PI3K抑制剂抑制实验,发现野生型酵母孢子和营养态酵母的内吞都依赖于Syk途径。但野生型酵母孢子的内吞更依赖于PI3K途径,这表明酵母孢子和营养态酵母的内吞都是受体介导的吞噬,但其吞噬途径不同。高盐和蛋白酶处理实验表明,野生型孢子的配体是紧密结合到孢子壁,并且配体物质不是蛋白质。糖竞争抑制剂实验表明,葡聚糖能够抑制巨噬细胞吞噬营养态酵母,但不能抑制其吞噬野生型酵母孢子。野生型孢子和突变体孢子吞噬实验进一步表明,野生型孢子的吞噬与二酪氨酸层结构有关。本研究表明,巨噬细胞吞噬野生型酵母孢子的信号途径和配体分子不同于营养态酵母,为后续酿酒酵母的免疫应用提供一定的参考价值。

关键词：酿酒酵母酵母孢子吞噬葡聚糖二酪氨酸

在酿酒酵母中研究人类mOGT基质导向序列的功能

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中国生物工程杂志 2019年第4期39卷 32-37页

作者：李凤高晓冬中西秀树江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室无锡214122

人类线粒体N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(mitochondrial O-GlcNAc transferse,m OGT)通过其N端基质导向序列(matrix targeting sequence,MTS)定位于线粒体内膜上,m OGT的过表达将导致细胞的凋亡。蛋白质的O-Glc NAc修饰存在于绝大多数真核生... 详细信息

人类线粒体N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(mitochondrial O-GlcNAc transferse,m OGT)通过其N端基质导向序列(matrix targeting sequence,MTS)定位于线粒体内膜上,m OGT的过表达将导致细胞的凋亡。蛋白质的O-Glc NAc修饰存在于绝大多数真核生物中,而酿酒酵母唯独缺乏该修饰途径。对人体m OGT过表达引起酿酒酵母生长缺陷的机制进行分析,期望利用该模型研究m OGT导致的细胞凋亡调控机制。在酿酒酵母细胞中表达人体m OGT及其截短序列发现:m OGT对酿酒酵母的生长抑制及细胞中的定位依赖于N端全长的MTS序列; MTS序列在酿酒酵母中共表达导致线粒体融合。MTS序列过表达的酿酒酵母菌可以作为研究m OGT引起细胞凋亡的模式细胞。

关键词：人类mOGT 基质导向序列线粒体融合

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酿酒酵母萌发突变株的筛选

食品与生物技术学报 2019年第12期38卷 91-96页

作者：邱盼盼高晓冬中西秀树江南大学生物工程学院江苏无锡214122

酵母细胞孢子作为微胶囊首次运用于酶的固定化,但是由于其孢子遇到营养物质即萌发的性质,导致固定化酶的重复利用率受到限制,因此筛选有萌发缺陷的酵母细胞孢子突变株对微胶囊的应用至关重要。利用EMS对酵母细胞进行诱变再经过乙醚的筛... 详细信息

酵母细胞孢子作为微胶囊首次运用于酶的固定化,但是由于其孢子遇到营养物质即萌发的性质,导致固定化酶的重复利用率受到限制,因此筛选有萌发缺陷的酵母细胞孢子突变株对微胶囊的应用至关重要。利用EMS对酵母细胞进行诱变再经过乙醚的筛选获得4株萌发突变株AN120-m5、AN120-m8、AN120-m10和AN120-m17。验证后发现他们均产孢正常,除了AN120-m5生长有些弱之外,其余3株生长都正常。后对这些突变株进行了液体培养基以及固体培养基内的验证,实验发现所有突变株都表现出明显的萌发缺陷,其中AN120-m10孢子在液体培养基中萌发率只有1%,而AN120-m5单个孢子在固体培养基上则完全不萌发。由于AN120-m5单个孢子不能萌发因此得不到杂交后代,而其余3株突变株在与野生型杂交三代后,发现野生型孢子与突变型孢子萌发状况相比始终呈现2:2的萌发优劣比,从而可以推测突变株是单基因突变菌株,为后续研究确定突变基因从而筛选得到完全不萌发菌株打下基础。

关键词：酿酒酵母萌发孢子筛选

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D-塔格糖的生理活性及生物合成研究进展

食品科学技术学报 2023年第6期41卷 20-28页

作者：李子杰沈立群费康清陈洲中西秀树江南大学生物工程学院/糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

D-塔格糖是一种重要的稀有己酮糖,其甜度是蔗糖的92%,热量只有蔗糖的三分之一;D-塔格糖分别于2001年和2014年被美国食品药品监督管理局和我国卫生和计划生育委员会批准为食品新原料。D-塔格糖具有降低血糖、减少肥胖、改善肠道菌群、抗... 详细信息

D-塔格糖是一种重要的稀有己酮糖,其甜度是蔗糖的92%,热量只有蔗糖的三分之一;D-塔格糖分别于2001年和2014年被美国食品药品监督管理局和我国卫生和计划生育委员会批准为食品新原料。D-塔格糖具有降低血糖、减少肥胖、改善肠道菌群、抗龋齿、抗氧化等功能。D-塔格糖作为一种理想功能性甜味剂,具有广泛的应用价值,然而塔格糖的生产成本以及产量一直是限制塔格糖发展和应用的重要原因。D-塔格糖的合成方法主要有化学合成法和生物转化法。化学合成法生产D-塔格糖虽然是一种经济有效的方法,但是在生产过程中需要高温高压的条件,并且容易生成山梨糖、甘露糖等杂糖,不利于分离纯化。为了克服这些缺点,生物转化法生产D-塔格糖得到了广泛的关注和研究,因此,系统阐述了以不同底物,如己糖(半乳糖醇、D-半乳糖和D-果糖)、乳糖、多糖(麦芽糊精和淀粉)转化成D-塔格糖的研究进展和优缺点,并对其未来研究趋势进行了展望,以期为D-塔格糖的研发与生产提供借鉴。

关键词： D-塔格糖生理功能 L-阿拉伯糖异构酶乳糖生物转化法

组蛋白激活晚期糖基化终末产物受体并引发炎症反应

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食品与发酵工业 2024年第2期50卷 78-84页

作者：孙常津杨岩刘国玉中西秀树江南大学生物工程学院江苏无锡214122 中国食品发酵工业研究院有限公司功能主食创制与慢病营养干预北京市重点实验室北京100015

晚期糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end product,RAGE)是免疫球蛋白受体,能够与多种配体结合,研究发现RAGE参与了非专职吞噬细胞对组蛋白修饰的微米颗粒的吞噬过程,但目前没有研究证明组蛋白是RAGE的配体。该研... 详细信息

晚期糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end product,RAGE)是免疫球蛋白受体,能够与多种配体结合,研究发现RAGE参与了非专职吞噬细胞对组蛋白修饰的微米颗粒的吞噬过程,但目前没有研究证明组蛋白是RAGE的配体。该研究对组蛋白分子能否直接激活RAGE及其下游信号通路进行探究。使用共聚焦显微镜和流式细胞仪检测哺乳动物细胞对可溶性组蛋白分子的内化;采用钙黄绿素乙酰氧基甲酯/碘化丙啶染色法检测细胞活性;通过荧光探针2′,7′-二氯二氢荧光素二乙酸酯检测胞内活性氧水平;利用酶联免疫吸附剂测定法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定炎症因子的释放。结果表明,组蛋白分子能够被野生型HEK293T细胞内化并于胞内溶酶体中聚集,RAGE-敲除细胞则无法内化组蛋白;培养基组蛋白质量浓度在100μg/mL时对细胞无明显毒性,细胞活性正常;组蛋白能够通过RAGE刺激细胞活性氧水平升高,并释放炎症因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6);组蛋白与DNA结合能够增强对RAGE的刺激。以上结果表明,组蛋白能够激活RAGE及其下游炎症通路。

关键词：晚期糖基化终末产物受体组蛋白胞饮活性氧炎症