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标题: 【讨论帖】糖生物学在《Nature》上的一篇社论和七篇综述 [打印本页]

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:50 标题: 【讨论帖】糖生物学在《Nature》上的一篇社论和七篇综述

资源转自EMUCH:

糖生物学（Glycobiology）是糖的化学和生物学研究相结合而产生的一门新兴学科，近20年来糖生物学研究取得了很多重要成就。本周《Nature》的专题内容就是Glycochemistry & Glycobiology。

碳水化合物（carbohydrates）在生物过程中的重要性长久以来并未获得充分的认识。现在利用合成，修饰，寡聚糖（oligosaccharides）和复合糖（glycoconjugates）研究，我们对于这些生物分子正在加速深入了解，这些认知有助于我们筛选以碳水化合物为基础的诊断，药物和治疗方法。目前许多国家对糖生物学研究都给予了足够的支持和重视，糖生物学已成为生命科学研究的前沿和新热点.

下面是这七篇综述的链接：cuturl('http://www.box.net/shared/q7z5yl6hx1')

前面有个帖子总结了国内该领域的著名专家教授，我们不妨也总结一些世界级的著名专家教授及机构。Varki, Dwek等可能是本领域耳熟能详的人物。其他的大家可以接龙。

本期综述由Dextra Laboratories等机构撰写。
cuturl('http://www.dextra-labs.co.uk/')
该机构的研究就非常值得关注，同时他们也是世界级公司。剩下的慢慢有空写了，先占个坑

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:50

（我的水平有限不能对整篇文献逐一讨论。因而，采用点评几个概念的方式，以引起新人的关注。希望更多有本领域经验的战友参与及批评）

今天，我提示一下一个概念：multivalency 多价性（出自Glycan-based interactions involving vertebrate sialic-acid-recognizing proteins）

单糖-凝集素之间的相互作用非常弱(解离常数在毫摩尔范围)，并且专一性不强。但在生物学过程中，凝集素表现出了针对细胞表面寡糖高度的亲和性和优越的专一性。可见，体内可能存在一些补偿亲和力的机制，例如，通过配基多价性(multivalency)或凝集素簇集(cluster)，更多的糖残基参与寡糖与凝集素的相互作用。凝集素的寡聚体可以同时结合不同的、适合空间位置的、分支的寡糖或者相同糖复合物的不同寡糖分支。多价寡糖与簇集的凝集素之间的相互作用与单糖同凝集素之间的相互作用相比，亲和力强十倍到千倍，这种现象称为多价效应或者糖（苷）簇效应(glycocluster effect or cluster glycoside effect)。

从理论的角度，多价效应提供给生命一种新的调控方式--即通过糖基化，调节蛋白信号、调节蛋白周转等。

多价性的概念已经应用到了开发基于糖分子的药物和疫苗开发中，以利于增强它与靶分子的相互作用。比较成功的例子是加拿大科学家Roy等开发的glycodendrimer. 如图所示：
上图：Amplification of specific carbohydrate-protein recognition processes via multivalent interactions: ( a ) and ( b ) soluble di- and tetra-valent receptors, e.g. galectins and phytohemagglutinins, ( c ) clustered monovalent receptors at the cell surface, e.g. hepatic asialoglycoprotein receptor, ( d ) and ( e ) oligomeric receptors, e.g. macrophage mannose receptor, and ( f ) receptors that bind more than one carbohydrate simultaneously.
下图：
Multivalent carbohydrate ligands: possible shapes and valencies, ( a ) glycopolymers, ( b ) liposomes, ( c ) glycotelomers and glycopeptoids, ( d ) glycoclusters, ( e ) cyclic glycopeptides, ( f )glycodendrimers (dendrons), ( g ) spherical glycodendrimers, and ( h ) cyclodextrins and glycocalixarenes. 图片版权属于Wiley.

图片附件: 61806297.jpg (2013-11-14 22:50, 39.64 KB) / 该附件被下载次数 11
http://bbs.antpedia.com/attachment.php?aid=20404

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:52

最近没有阅读，不过，糖生物学领域的确是一个令人振奋的领域。读Unusual sugar biosynthesis and natural product glycodiversification这篇文章的文摘的时候，立刻想到同学的一个课题，他想开发一种环糖，类似于环糊精。自然界给了我们很多甚至化学家也望而生畏的工具。这些工具在这几个领域有应用潜力：(1) Drug target; (2) Tool in bioconversion----Catalyst in oligosaccharide systhesis; (3) Modification drug structure.(4) Oligosaccharide library for drug screening.

作者: newway 时间: 2013-11-14 22:52

不知道楼主对淋巴细胞表面的膜分子，例如CD28、CD25等分子的活化和作用的发挥的过程中糖的变化所起的做用有何高见。

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:53

相关疾病：
关节炎

我知道，某些Ig分子表面有糖链，这些糖链跟关节炎等免疫疾病有关系。免疫细胞表面的糖相互作用经常涉及唾液酸化和Siglec之间的作用。如果从开发药物的角度，还是可以从制备一些glycomimetics的角度来进行，其化学实体可以是糖的衍生物，也可以是寡肽或者抗糖抗体等。

糖分子在信号转导系统中，往往不发生直接的作用，起调节作用，有可能对于糖蛋白本身的周转有影响。（有错误的话请批评，有空再细细读读文献，现在实在忙，睡眠不足）

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:53

相关疾病：
感染
曾经遇到一个海龟，现任河南省某医院副院长，是从事感染研究的。我问起她来，国外的糖疫苗开发进展如何，她一脸茫然。我感到好尴尬，难为了别人。糖疫苗很少有进入临床的吧。多糖本身不能通过常规的方式（MHC I和 MHC-II途径）进行抗原提呈，这就是难设计糖疫苗的原因之一吧。佐剂的研发成为糖疫苗开发的重要部分。

中药活性多糖与疫苗联用无论在预防或治疗疾病方面均有一定的促进作用,可起到佐剂的效果。

图片附件: 37717889.jpg (2013-11-14 22:53, 59.26 KB) / 该附件被下载次数 14
http://bbs.antpedia.com/attachment.php?aid=20405

作者: 箭头儿 时间: 2013-11-14 22:54

特奉献Glycoconjugate biosynthesis and cell surface recognition图片,并提供若干Glycobiology文献,希望能促进该论题继续开展!

图片附件: 22711101.snap.jpg (2013-11-14 22:54, 79.83 KB) / 该附件被下载次数 9
http://bbs.antpedia.com/attachment.php?aid=20406

作者: 箭头儿 时间: 2013-11-14 22:55

antagonists and agonists of biological processes

图片附件: 98330756.snap.jpg (2013-11-14 22:55, 46.29 KB) / 该附件被下载次数 9
http://bbs.antpedia.com/attachment.php?aid=20407

作者: 箭头儿 时间: 2013-11-14 22:55

Biosynthetic engineering of unnatural sialic acids on cell surface glycoconjugates.

图片附件: 38470211.gif (2013-11-14 22:55, 58.5 KB) / 该附件被下载次数 6
http://bbs.antpedia.com/attachment.php?aid=20408

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:56

antagonists and agonists of biological processes

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这张图片把几个学科有机地连在了一起。左图可代表一般采用化学手段合成多价抑制剂的情况；右图采用的生物转化(bioconversion)的方法，这种手段可以完成许多即使糖化学家也难以完成的反应。

对于某些蛋白而言，采用修改糖基化酶的方法，可以得到“人源”糖基化的蛋白。

作者: vvmmoy 时间: 2013-11-14 22:57

我也是学糖生物的新手
要做这方面的课题
用ELISA测LEY

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:57

相关疾病：
肿瘤癌症
用ELISA检测糖/凝集素等技术也叫ELLA， enzyme-linked lectin assay. qk9805034可否谈谈相关的经验？

Heparan sulphate proteoglycans fine-tune mammalian physiology
我读到The dark side of heparan sulphate proteoglycans这一段的时候，联想了很多。想到现在肿瘤学有一个理论：肿瘤干细胞理论。这个领域的人认为：肿瘤之所以不容易杀掉、容易metastasis、可发生去分化等等，统统是因为存在肿瘤干细胞。我们知道，干细胞的生长是需要一个niche的，而这个niche或者叫microenvironment，其实主要是ECM成份。ECM成份的重要组分就是多糖和糖蛋白。这样，理解了微环境中，粘多糖参与的生物活动，或许就可以揭开很多关于肿瘤发生发展、干细胞活动等等的机密。利用这些机密或许可以在治疗癌症中发挥重大作用。文章中提到的其他疾病Alzheimer’s病都与HSPG有关。

看来，认识糖生物学，可以让我们摆脱“基因-蛋白-性状” 这种线性思维模式，让我们认识到，疾病其实常常是细胞水平的，不仅仅是分子水平的。糖分子恰恰是细胞之间的中介。

作者: birdfish 时间: 2013-11-14 22:58

Exploring Glycobiology of the Immune System

Bringing you the latest on the glycobiology of the immune system, this Immunology & Cell Biology special feature and the accompanying web focus explore the current understanding of how glycans play a role in activating the adaptive and innate immune responses. This focus also features how carbohydrates are involved in a range of interactions related to immune responses.
Articles featured in this focus include those from: Immunology & Cell Biology, Nature, Nature Immunology, Nature Methods, EMBO Reports, Nature Protocols, Nature Reviews Drug Discovery and Nature Reviews Cancer.
cuturl('http://www.nature.com/icb/focus/gis_web_focus/index.html')
cuturl('http://www.nature.com/icb/journal/v86/n7/index.html')

推荐以上文献，重点在聚糖如何作用免疫系统，我下载了一些全文，欢迎索取；也有一些无法下载，欢迎提供帮助，互通有无。主要是Immunology & Cell Biology和Nature Protocols上的文章。

作者: xue258 时间: 2013-11-14 22:58

新手，学习中。问一下，为什么要把那么写“unnatural sialic acids ”放到细胞表面呢？

作者: cocacola 时间: 2013-11-14 22:59

QUOTE:

原帖由 xue258 于 2013-11-14 22:58 发表 bbcodeurl('http://bbs.antpedia.com/images/common/back.gif', '%s')

新手，学习中。问一下，为什么要把那么写“unnatural sialic acids ”放到细胞表面呢？

Such metabolic interference can block the expression of oligosaccharides or alter the structures of the sugars presented on cells. Collectively, these chemical approaches are contributing great insight into the myriad biological functions of oligosaccharides. 通过结构的变化，研究功能的改变。

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