巖藻糖化糖胺聚糖過氧化解聚研究進展
巖藻糖化糖胺聚糖(Fucosylated glycosaminoglycan, FG)是含巖藻糖(Fuc)側(cè)鏈的糖胺聚糖(GAG)衍生物。FG顯著的藥理學(xué)活性使其成為新靶點抗血栓藥物研究的先導(dǎo)化合物，其特殊而復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)為其基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。
云南大學(xué)與中科院昆明植物研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士生陳茹等，在趙金華教授的指導(dǎo)下，近期采用主側(cè)鏈結(jié)構(gòu)高度均一的象牙參FG為起始原料，通過系統(tǒng)地分離純化FG解聚產(chǎn)物所含寡糖以及純品寡糖結(jié)構(gòu)確證，首次清晰揭示了FG過氧化解聚的基本特征：(1) FG過氧化解聚也具有糖苷鍵選擇性，即主要斷裂連接己糖醛酸和氨基己糖的-D-GlcUA-β1,3-D-GalNAc4S6S-糖苷鍵，而其它類型糖苷鍵相對穩(wěn)定，并且未見糖環(huán)裂解；(2) 解聚產(chǎn)物中新生成的還原端己糖醛酸(D-GlcUA)易于發(fā)生的進一步氧化降解形成C3-C6的糖二酸結(jié)構(gòu)，這是過氧化解聚產(chǎn)物化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣且難以澄清的主要原因；(3) 還原端己糖醛酸(D-GlcUA)進一步氧化降解過程中可伴有側(cè)鏈糖苷鍵(L-Fuc-α1,3-D-GlcUA)以及主鏈D-GalNAc4S6S-β1,4-GlcUA斷裂。根據(jù)解聚產(chǎn)物的基本特點分析，FG過氧化解聚過程中，Fenton-type反應(yīng)生成的羥自由基(·OH)進攻未硫酸化的GlcUA端基碳，通過拔氫反應(yīng)形成端基碳自由基，繼而通過重排反應(yīng)斷裂GlcUA-β1糖苷鍵。FG所含GalNAc和Fuc均含硫酸酯基取代基，其電子效應(yīng)和/或空間位阻效應(yīng)可使其端基碳不易被攻擊。
FG過氧化解聚應(yīng)用歷史已達30年，至今仍廣泛應(yīng)用于FG的化學(xué)及藥理學(xué)研究。本研究首次清晰揭示FG過氧化解聚的基本特點以及解聚產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點，為本領(lǐng)域相關(guān)學(xué)術(shù)研究提供有效的學(xué)術(shù)支持。所述研究以“Structural characterization of oligosaccharides from free radical depolymerized fucosylated glycosaminoglycan and suggested mechanism of depolymerization”為題發(fā)表在Carbohydrate Polymers (https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118368)。論文第一單位為云南大學(xué)，第一作者為2017級博士研究生陳茹；趙金華、羅曉東、高娜為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金(82073725, 81703374, 81773737和81872774))等基金資助。
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