利用糖芯片研究海洋多糖及其衍生物與蛋白質(zhì)的相互作用.pdf

1、本論文分別從紅藻多管藻(Polysiphonia senticulosa Harv.)和日本新管藻(Neosiphonia Japonica Harv.)中提取制備11種硫酸半乳聚糖，純化多糖組分14個，從杜梨果實(shí)、葉片和銀杏果皮制備4種果膠，1種葡聚糖和1種木聚糖，制備淀粉、瓊膠和卡拉膠磷酸化與氧化衍生物9種，此40種多糖均為首次獲得。
　　活性研究發(fā)現(xiàn)，多管藻多糖組分PS3-2能有效延長活化部分凝血酶時間(APTT)，作用效果

2、強(qiáng)于陽性對照低分子量肝素(LMWH)和藻酸雙酯鈉(PSS)，PS3-2和日本新管藻多糖NJ1-2均能延長凝血酶時間(TT)作用，表明具有較好的抗凝血活性；杜梨果實(shí)多糖PBP清除DPPH自由基半抑制濃度(IC50)為61.37μg·mL-1，小于陽性對照VC(197.60μg·mL-1)，PBP和杜梨葉片多糖PBPF均有較好的細(xì)胞病變(CPE)抑制活性，而PBPF可能是通過與流感病毒 A/PR/8/34(H1N1)神經(jīng)氨酸酶(NA)相互作

3、用而發(fā)揮抗病毒活性；銀杏果皮多糖GBC和GBH有抑制腫瘤細(xì)胞生長活性，GBLA和GBHA有抑制MDA-MB-231細(xì)胞生長活性；Agarose和ι-car磷酸化與氧化衍生物對CPE的抑制率明顯增強(qiáng)，Agarose氧化產(chǎn)物不僅溶解性提高，對腫瘤細(xì)胞MDA-MB-231也有一定的抑制活性，同時磷酸化衍生物對羥自由基的清除活性得到明顯提高，而κ-car衍生物活性均無明顯變化；通過對FGF/FGFR介導(dǎo)的BaF3細(xì)胞增殖活性研究發(fā)現(xiàn)，紅藻來源的

4、硫酸半乳聚糖PS3-0.5、PS3-1.5、NJ1-0.8、NJ1-1.4和NJ1-1.6、銀杏果膠GBC和木聚糖GBHA具有極顯著的促進(jìn)細(xì)胞增殖的活性；磷酸化和氧化修飾可提高ι-car和κ-car對BaF3細(xì)胞的增殖活性的，同時脫硫的κ-car(dsκ-car)及脫硫后磷酸化的κ-car(pκ-car)則無細(xì)胞增殖活性，表明硫酸基對于該細(xì)胞增殖作用強(qiáng)于磷酸基，而Agarose及其修飾物與其分子整體骨架相同，只是空間構(gòu)型有差異，推測活性

5、的提高在受電荷作用影響的同時，分子空間構(gòu)象的變化也是重要因素。
　　通過AF或FITC標(biāo)記新制備熒光標(biāo)記多糖50個，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室糖庫熒光多糖，通過對點(diǎn)樣條件探索，首次制備了含有64個多糖探針，16×16方陣共256個樣點(diǎn)的海洋多糖芯片。在利用巖藻糖凝集素橘果粉胞凝集素(Aleuria aurantia lectin, AAL)與多糖芯片作用證明多糖芯片研究多糖與蛋白質(zhì)相互作用可靠的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了海洋多糖與H1N1 HA蛋白、N

6、A蛋白和NS1蛋白，乙型肝炎病毒(HBV)蛋白、胰淀素(Amylin)、結(jié)締組織生長因子(CTGF)以及α-核突觸蛋白(α-Synuclein)7種疾病相關(guān)蛋白質(zhì)的相互作用。結(jié)果表明，多糖分子結(jié)構(gòu)對結(jié)合活性有直接影響，特別是硫酸基、糖醛酸等酸性基團(tuán)對活性有重要影響，而多糖的磷酸化、氧化修飾能顯著提高多糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合活性。
　　根據(jù)芯片實(shí)驗(yàn)結(jié)果利用紅外光譜、一維 NMR和二維 NMR等技術(shù)，對與H1N1 HA蛋白和NS1蛋白、CT

7、GF和α-Synuclein有較強(qiáng)結(jié)合活性的多糖組分PS3-2的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，PS3-2是分子C6-OH被硫酸基和丙酮酸取代的瓊膠型多糖，二糖重復(fù)單元以硫瓊膠[→3)β-D-G6S-(1→4)-3,6-AnG(1→]為主，還含有少量的[→3)β-D-GPA-(1→4)-3,6-AnG(1→]，二者的比例約為4.2:1。通過弱酸降解質(zhì)譜分析，獲得了硫瓊膠三糖、五糖和七糖，并首次發(fā)現(xiàn)了帶有Xyl側(cè)鏈的硫瓊膠三糖、五糖和七糖。