化学家能破解糖码吗

体内简单甘蔗如甘蔗和甘蔗联结以创建复合多孔或甘蔗,将所有细胞表面装饰成厚甘蔗大衣与基因组和蛋白质不同,Glycome仍然有点神秘 — — 部分是因为甘蔗化学复杂人体合成数千独一无二的甘蔗, 但没有分析方法能有效解释结构不同于脱氧核糖核酸和蛋白质-线性组装-glycan高度分支化-难以合成智能化学提供解决方案 并带我们接近破解糖代码

oliosacaparides大都附着蛋白质和脂质,一直是生物研究中被忽视的生物聚合物。Geert-Jan Boons 美国佐治亚大学表示这可能正在改变并参与各种健康过程。 细胞糖涂层提供独一无二的细胞条码, 允许免疫系统识别其他细胞, 包括外来入侵者。异常拼法似乎驱动癌症进化, 特别是超振荡-九碳主食甘蔗酸的过度冗余-并附于甘蔗链外端

glucome非直接编码基因组

面向田里人的长期雄心是完全定义 glucome-结构函数集生成于特定细胞或生物体中的整组glycans比定义基因组或原生体复杂点点点 塞宾·菲利施解释,他是英国曼彻斯特大学的碳水化合物化学家Glucome不是基因组直接编码甘蔗结构无法连接到特定蛋白质[或基因] 。 Boons表示, Glycynation-加甘蔗-是翻译后修改法,集合甘蔗的200多酶不提供模板并存甘核酸确定哪种结构生物合成

除缺码外,可能的甘蔗数压倒性从十大常见单片机组开始 潜在结构比DNA或蛋白质高指数sexasachrides由六甘分子制成,可采用1930亿可结构并有多重类型glycanN级伴生于氨基酸pareO级伴生电流或精液-长极多机层化生物润滑剂(Heparin即阻塞凝胶的血液稀释器)

合成挑战

自然提取纯甘蔗往往是不可能的,所以化学家们被要求合成广大可能的甘蔗但这并不容易,因为它们展示出多种异构化形式Glycans有多项单片机组和分支变换安排异构物可基于不同的环尺寸和不同的替代位置(变异构件)。并存权立体学-alpha或Bita连接 可能是最大挑战之一液态水合物附于另一种糖(液态接受器)的液化水合物上,产生非粒化碳,允许两种可能的配置转换最终产品可以是alpha或Bea相容Flitsch解释道 :相联步骤耗资约七步化学

加速工作的一个方法就是使用固态支持实现自动化Peter Seeberger,德国波茨坦MaxPlanck编译和界面学院创建液态Universe2013年公司创建了Glyconeer, 自动ligoscapride合成器,^一号固态合成的技巧是您的第一块构件附着非溶性聚合物,微珠多联苯善事是,你可冲走所有未反应反应者或生成的所有侧产品,而你不必在每一次联动中跨出净化步子

最长链子Seeberger使用方法为线性50苏格寡头沙英,但链子6-10糖比较常见技术本身显然无法解决每个人面临的化学问题,'swiczek注解策略之一是开发多糖泛构件Boons表示:「我们想出的解决方案是智能拆块Oligoscharide结构复杂,但如果你仔细看一看,你就会看到某些图案以不同方式编译

Boons和其他人合成了这些图案,然后可以多方式集成合成螺旋素由20非焦分量制成²20个解析物最后从6个不同的解析物中集合

生物催解

另一大进步是使用液态移位器 — — 即从活性甘单片或二二核素化链转换单片类的酶1980年代,该方法证明对合成复杂甘油有用,每种关联都由不同的酶合成

基本从博士合成5或6年前,我们现在在周末做

使用这些酶的好处在于 完全处理 卷轴和立体选择取两个泛型构件, 并用非常具体的方式集成,Flitsch表示。a-或e-anomers都可制作,视核接收器而定并加Flitsch化学家通过CAZY酶数据库帮助编译合成-碳水化合物活性酶Flitsch解释道:但我们相当清楚地理解哪些酶参与这些生物合成

Boons表示:「五年或六年前用博士合成的东西,偏差在于,如果你想造非自然结构 可能有更多药类特性, 酶不喜欢它举个例子,他综合N级最大四大分支的甘蔗仅10个化学和酶级

方法使用对称双元glycosyl衍生块,与蛋黄粉隔离并搭建中间结构 添加非自然甘核捐献者 5'DisphosN级三氟乙基glucosamine酶用以进一步扩大甘蓝分支时,非自然分子惰性到酶作用,因此在其他分支有选择地产生进一步反应异常glucosami转换成自然对应物,允许进一步的酶反应Boons调用策略“停止走动”。³并发化学革命制造这些分子

分析瘫痪

合成胶片只是故事的一部分 — — 分析这些胶片也至关紧要并帮助定义人体精度, 对生物药理学很重要多生物药甘蓝roopoietin, 名药提高性能EPO, 刺激红细胞生产Flitsch表示:「如果你不解析它,尝试分析甘蓝结构并非简单易行并难复制生物药Flitsch补充道 道

分析简单三文治

多数现有分析技术对甘蔗有问题当前方法常使用分离技术与质谱法交接染色体协议设计时会想到pepti并因此建立反相分离技术对糖效果不妥, 并说Kevin Pagel是德国Freie大学Berlin的有机化学家异构自学自有性(甘蔗、甘蓝和fructes都使用相同的实验公式),组织中质谱分析有时无法实现NMR也无法辨别立体化学细节Pagel表示:「分析简单三角形可能相当困难

时段N级液态特征更好O级关联甘蔗问题更多磁盘中发现的大型高晶链蛋白是一个大挑战Glysominoglycans也难分析,解释heparin问题2008年染色肝素在全球造成200多人死亡,原因是制造商替换非作用性复合物,在例行测试中不可分

弗利施表示:「我们真正想要的东西,机场安全筛选爆炸物使用离子运动光谱技术结合质谱学,它能区分气相离子 基于质量、电荷、大小和形状different异构物通常有不同的大小和形状,Pagel解释,使方法为glycans最理想

由弱电场作用引导的毒气(或氮)相撞率变化不定,大剖面分子频繁相撞并有较长漂移时间伴之以质谱分析,它可以辨别小整形异构

大胶片在进行离子运动测量前提供接近全序法的东西,仅使用有限标准碎片指纹光谱Flitsch表示,关键是,碳水化合物碎片似乎保留着 音效化学记忆取自alpha或bit连接-这是排序协议的另一关键步骤'

人与人之间有巨大的个人差异

另一项重要进步是红外多光子分解光谱IR频谱使用高强度激光间接测量方式观察联结分解并吸收光子测量分片率(带质谱计)时产生波长函数产生振动频谱容体温度获取的光谱签名往往不太诊断性,

PHEL表示:「我们第一次做的是在超冷温度下做糖实验。”获取震动指纹后解析性极强,事实上解析性极强,使我们能够解析格力卡内的任何结构细节。'通过冷却超流化粒子中的离子,它们温度达0.4K和极低能量状态,结果产生高解析谱⁴Pagel能够毫不含糊地辨别出数组三色异构物,这些异构物有时与单流体组的立体化学无关

合并这些新方法, 胶片排序会变成现实吗?Boons表示:「我想我们正开始获取合成能力来拉开它,与DNA和蛋白质不同,甘油极具动态性Flitsch注解 个人喜好大相径庭DNA差异只产生千分之千分之千分之千分之千分之千分之千分之千分

微数组

承认这个问题后,加拿大艾伯塔大学的Lara Mahal率先微数组识别方法,对glucome有不同理解-她不确定我们真的需要它常年社区都想着我们需要隐蔽结构 和结构的每一个部分, 但如果你看自然,自然不一定关心单立结构, 自然关心结构集成并产生特定功能,问题在于,我们是否需要单项结构或能感知子结构变化吗?

Mahal等重点开发微数组使用高通量自动化研究glycan-portein交互数组排列小点各种甘油固固支持,并用甘油绑定蛋白、细胞或甚至全病毒孵化使用荧光标签观察绑定

最先固定甘蔗的方法之一是Ten Feizi于二零零年代初在英国伦敦帝国学院开发的液晶链路创建eoglyclipids,由共价数组控制滑动甘蔗密度并不容易,碳水化合物微数组设施.glycans太拥挤或不正确分组,条件可能不合适绑定甘蓝使用新胶片非公值绑定矩阵表面,并似乎能移动并聚集 — — 更好地模拟细胞表面的甘蓝排列Liu表示:「对多型内生和病毒甘油绑定蛋白和对抗体敏感

碳水化合物化学真的拉伸有机化学到极限

第一种连接脂质的方法是还原作用-初级amini和glycan之间的凝析反应,但这导致核心单片切片环开口,这对短链grycan不利。2007年刘氏设计替代牛排法⁵油脂修改后包括一个氨基-氧类并发以形成稳定的氧化物联动(RHC=NOR++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++使用这种方法后, ibleclipid微数组大为扩展范围,

帝国银库在欧洲最大并有约1000序列-供所有研究人员测试使用并存空白7000人可识别胶片(实际数未知)刘家宝说道 i'm missing a much并称我们拥有这些甘蔗大类, 在许多识别系统中起重要作用

方法mahal使用微数组查找生物标志 包括癌症⁶20世纪中叶,她开始开发高吞数组电量-碳水化合物绑定植物蛋白自然已进化蛋白质 并有非常具体的分子识别面 mahal解释salice酸与galactose和salica即时显示这两种差分,这是用质谱学无法轻易知道的 。'使用这种方法无法确认确切结构,但 mahal表示, mahal表示, 并说 : 快速解析甘蔗变换方式并真正你关心

Mahal团队还努力理解生物中如何控制相联性并重归微RNA-即小非编码RNA分子静默RNA并调控编程后基因表达Mahal认为这个机制控制转参酶 导致相联性⁷mahal表示:「我们正努力想出整件微RNA调理 glysylation酶的第一步,

清晰地说,从映射和理解基础生物学上看,还有很长的路要走。或可公平表示碳水化合物化学真正拉伸有机化学极限mahal警告不要将精密科学看成不可逾越的大型科学山并质疑...因为现实中不复杂之事

瑞秋巴西科学作家总部设在英国伦敦