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共享“甜蜜” 2020年全国糖生物学会议无锡召开

2020.9.21

　　分析测试百科网讯 2020年9月20日-21日，2020年全国糖生物学会议在无锡君来世尊酒店召开。本届糖生物学会议由中国生物化学与分子生物学会糖复合物专业委员会主办，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承办，分析测试百科网协办。

大会主持人：江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室教授高晓冬

　　本届会议旨在促进我国糖生物学领域的合作交流，加快国内糖科学的发展。会议围绕糖化学生物学合成、糖生物学、糖药物、糖组学、糖链结构分析、糖生物工程与技术等糖相关领域的最新进展，对相关学术问题展开多视角、跨学科的交流和探讨，吸引了国内外糖化学及糖生物学研究领域知名的专家学者400余人与会交流。

大会现场

开幕式主持人：江南大学教授尹健

江南大学研究生院院长堵国成致欢迎词

中国生物化学与分子生物学会副理事长&秘书长刘小龙致开幕词。

中国生物化学与分子生物学会副理事长&秘书长刘小龙为复旦大学教授陆豪杰颁发证书

复旦大学教授顾建新

　　复旦大学教授顾建新带来题为《简便精准糖组定量方法及肿瘤糖链标志物研究》的精彩报告。

　　糖基化是最普遍的蛋白质翻译后修饰之一，大量研究已发现糖基化异常与癌症等重大疾病密切相关。蛋白质糖基化研究也成为发掘高效肿瘤标志物和靶标新途径。而对蛋白质糖链的精准定量分析则是这些研究的关键前提基础。

　　报告介绍了利用互为内标方法针对靶蛋白IgG发展了简便快速高通量半乳糖链定量方法，发现并验证了血清IgG末端半乳糖具有作为泛肿瘤筛查标志物的潜力。

　　报告还介绍了一种简便通用的N糖组精准定量方法。通过利用待分析糖组作为原料，通过一步还原标记实现了让糖组中每一个糖拥有了对应的内标，不但结构相似，丰度也相似，大大提高了定量准确性。除了准确，该方法中样品无需额外标记，具有简便经济性，而且任何来源的N-糖组均可以通过我们的方法制备获得对用内标糖组实现其准确定量，从而又具有通用性，通过此方法一次可准确定量人血清样本中约70个糖链，从而获得丰富的糖链定量信息，可以进一步获得了结直肠癌、肝癌等多种恶性肿瘤特征血清糖链谱，发现了有望用于肿瘤类型特异诊断的糖链标志物，前期发现的泛肿瘤筛查糖链标志物形成互补，有望为肿瘤早期精准诊断提供新的方案。

南方科技大学教授王鹏

　　南方科技大学教授王鹏带来题为《蛋白糖基化在新型冠状病毒侵染中的机制与单分子糖生物学》的精彩报告。

　　新型冠状病毒（简称SARS-COV-2）是一种此前未在人类身上发现的β属-冠状病毒。由SARS-CoV-2引起的新型冠状病毒肺炎（简称COVID-19）已经构成了全球性大流行。报告指出一个糖生物学应用的实例：A血型的人相对更易感染，而O血型的人相对不易感染SARS-COV-2。

　　研究发现新冠病毒主要通过其表面Spike(S)蛋白与人体细胞上的“血管紧张素转化酶2（ACE2）”受体结合实现感染，因此S蛋白是冠状病毒最重要的表面膜蛋白，是中和抗体的重要作用位点以及疫苗设计的关键靶点。S蛋白以同源三聚体形式存在，在每个S蛋白单体上含有22个潜在的N-糖基化位点和5个潜在的O-糖基化位点，这意味着新冠病毒表面可能存在高达81个多糖结构。SARS-COV-2的高度糖基化至少产生两方面作用。一方面，糖链又可遮盖蛋白表面的某些抗原表位，降低其免疫原性；蛋白表面的糖链可诱发特异的免疫反应；另一方面，蛋白表面的糖链可诱发特异的免疫反应。

　　另外，单细胞表面糖链结构的确定一直是一个没有解决的技术难题，报告介绍了运用单细胞RNA测序技术找到了解决这一难题的答案，并在COVID-19免疫学研究中得以应用。

中国科学院微生物研究所研究员金城

　　中国科学院微生物研究所研究员金城带来题为《古菌蛋白质糖基化研究：进展与启示》的精彩报告。

　　与真核生物和细菌一样，古生菌可以用N-和O-连接的聚糖修饰蛋白质。虽然N-糖基化的途径和作用已经在几种模式古生物中进行了研究，但对O-糖基化作用知之甚少。报告介绍了以拉美裔卤虫为模型。研究发现基因HAH_1571（更名为agl22）编码一个预测的葡萄糖基转移酶，该转移酶将葡萄糖从葡萄糖-DolP转移到半乳糖-DolP上，形成N-糖基化的葡萄糖-α（1，4）半乳糖-DolP前体。GeneHAH_2016，更名为agl23，编码一种推测的翻转酶相关蛋白，负责将己糖DolPs翻转到膜外。研究结果还表明，使用己糖-DolPs作为糖供体，在细胞外表面合成N-和O-连接的聚糖到目标蛋白上。缺失突变体表明，在模仿西班牙裔西班牙人自然栖息地的特定培养基中生长需要N-和O-糖基化。

　　日本创价大学教授木下聖子带来题为《The GlyCosmos Glycoscience Portal：integrating glycan-related omics data》的精彩报告。

　　随着生物信息学技术的进步，获得大量的基因组学和转录组学数据成为可能。糖组学技术的许多进步也使糖组学数据的大量数据得以积累。报告介绍了木下聖子团队开发的许多不同数据库。 ACGG-DB是这些数据库中的一个，它使研究人员可以从一个单一的门户网站获得亚洲产生的糖组学相关数据。

　　报告还介绍了一个名为glycomos的糖学门户网站，不仅使糖学专家，而且使生物信息学家和科学家能够更容易地从各种各样的组学数据资源中获取与聚糖相关的数据。利用现有的数据科学技术和生物信息学工具，将集成的数据整合到glycomos中，以便更容易地访问和分析。报告介绍了glycmos门户网站并描述可用的各种组学资源。

江南大学教授藤田胜久

　　江南大学教授藤田胜久带来题为《Global Mapping of Glycosylation Pathways based on Gene Expression Profiles》的精彩报告。

　　聚糖是主要的细胞大分子，在各种生理和病理条件下起关键作用。根据组织或细胞类型和环境变化，可以合成不同的聚糖结构。报告介绍了一个基于基因表达的糖基化绘图工具，名为GlycoMaple，用于可视化糖基化途径和估计细胞内可合成的聚糖结构。GlycoMaple包含了近1000个参与糖基化及其调控的基因的表达数据；没有其他途径数据库包含同样水平的关于糖基化的详细信息。这些基因的基因表达谱被映射到全球聚糖代谢途径，以预测聚糖结构，这一点通过糖组学分析得到证实。以人胚胎肾细胞（HEK293）为模型细胞系统，glycample鉴定了限速糖基化步骤，揭示了糖链相关基因的过度表达或敲除是如何引起糖代谢变化的。报告还指出构建的HeK240敲除细胞系的结构发生了改变。通过GlycoMaple和糖组学的联合分析这些基因敲除对所有聚糖类型（N-连接、O-连接、鞘糖脂）的全球影响。最后，基于公共数据库中的基因表达数据，预测了64株人源性细胞系、37例人类组织和原发性结肠癌组织的聚糖结构。研究发现，系统糖基化绘图工具不仅有助于基础研究，而且有助于设计用于生物制药蛋白质生产的宿主细胞，以及发现人类疾病中的生物标志物。

中国科学院过程工程研究所研究员杜昱光

　　中国科学院过程工程研究所研究员杜昱光带来题为《天然壳寡糖制备及结构与功能研究》的精彩报告。

　　自然界中产量巨大的几丁质降解得到的壳寡糖，已被发现具有多样生物活性，在农业、健康、食品等诸多行业已有诸多应用。随着壳寡糖活性研究及结构分析技术的不断发展，其结构的复杂性逐渐被揭示，特定结构与生物活性的关系日渐明确。传统工艺制备壳寡糖的脱乙酰度一般较高。近期研究发现，脱乙酰化程度适中的壳寡糖表现出更良好的植物免疫调节活性，相比传统壳寡糖的防效显著提高。由于这类壳寡糖的脱乙酰度更接近于自然界中真菌细胞壁几丁质/壳聚糖的脱乙酰度范围，而真菌细胞壁组分正是植物天然免疫系统的识别信号，因此这一特征也可能是其优良植物免疫诱导活性的结构基础。这类新型壳寡糖称为“天然壳寡糖”。报告介绍了通过使用特定的几丁质酶、壳聚糖酶及脱乙酰酶，结合分离纯化方法的改进，以及质谱、 NMR 等结构鉴定技术的发展，开发了寡糖绿色清洁化生产工艺，制备了聚合度、脱乙酰度、乙酰化分布模式可控，结构明确的系列壳寡糖产品，为天然壳寡糖构效关系的深入研究及应用奠定了基础。体外植物细胞活性实验表明，仅仅一个乙酰化位点不同，这些寡糖同分异构体的生物活性相差很大。室内及田间试验表明，这些寡糖展现出良好的植物免疫诱导活性，其免疫诱导抗病、抗虫活性是传统高脱乙酰度壳寡糖产品的数倍。此外在抗癌、抗菌活性方面，一些特定结构的壳寡糖也显示出远高于传统高脱乙酰度壳寡糖的活性。

　　天然壳寡糖因其结构与天然免疫诱导结构更近似带来高活性优势。目前随着绿色清洁化可控酶解制备工艺的成熟，聚合度可控，脱乙酰度范围更接近自然状况的壳寡糖产品即将面世。这些寡糖产品对制备技术提出了更高更科学的要求，但也将具有更广阔的应用前景。

北京大学教授叶新山

　　北京大学教授叶新山带来题为《抗肿瘤糖疫苗研究》的精彩报告。

　　与正常细胞不同，肿瘤细胞表面的糖链会发生过度唾液酸化和支化等变异；这些特殊的糖链参与了肿瘤细胞的免疫逃逸和转移等重要事件，因此也被称为肿瘤相关糖抗原。肿瘤相关糖抗原的存在是抗肿瘤疫苗研究的基础。但糖抗原通常免疫原性很弱，容易产生免疫耐受，难以诱发有效的免疫应答。因此，打破免疫系统对肿瘤细胞表面高度表达的肿瘤相关糖抗原的免疫耐受是抗肿瘤糖疫苗能否成功的关键。目前已发展出几种策略试图解决此问题。报告介绍了针对天然 STn 糖抗原免疫原性弱的问题，基于 STn 的结构，对天然 STn 抗原进行一系列结构修饰，合成了 STn 糖抗原衍生物库，经筛选和小鼠动物体内评价，发现其中某些修饰糖抗原与 KLH 的偶联物可以增强免疫原性，可刺激小鼠产生高效价的抗体，并且和天然糖抗原有较强的交叉反应，而且小鼠免疫后的血清能够识别表达天然 STn抗原的肿瘤细胞。进一步用小鼠荷瘤模型进行实验，发现修饰的糖缀合物疫苗可延长荷瘤小鼠的生存期，并对其抗肿瘤作用机制进行了研究。这些工作为抗肿瘤糖疫苗的研究提供了新的路径。