科學(xué)家用新技術(shù)解析細(xì)胞表面聚糖

　我們身體的每個(gè)細(xì)胞表面都覆蓋著密集的糖分子，這些糖分子在人體的發(fā)育及疾病中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。然而由于其復(fù)雜性，到目前為止了解這些“聚糖”的組成對(duì)科學(xué)家們來(lái)說(shuō)仍是非常困難的事情。

　　近日來(lái)自美國(guó)埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過(guò)基因芯片微陣列技術(shù)和一種他們稱(chēng)之“散彈糖組學(xué)”（shotgunglycomics）的方法對(duì)聚糖展開(kāi)了研究。埃默里研究小組開(kāi)發(fā)了一種新的化學(xué)方法可將一種熒光染料粘附到純化的聚糖上，再將個(gè)別的聚糖分成多個(gè)小點(diǎn)固定到在玻片上進(jìn)行檢測(cè)。這種方法的詳細(xì)描述發(fā)表在本周的《自然—方法學(xué)》（NatureMethods）期刊上。

　　“這些載玻片可分離并顯示細(xì)胞內(nèi)所有的聚糖，因而我們能夠檢測(cè)到粘附在它們上面的物質(zhì)。然而目前我們還無(wú)法知道這些聚糖的結(jié)構(gòu)”論文資深作者、埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院糖組學(xué)中心主任及生物化學(xué)教授DavidSmith博士說(shuō)：“這也是我們用‘散彈’（shotgun）這個(gè)詞來(lái)描述我們的這種半隨機(jī)研究方式的原因。”

　　在證實(shí)這種技術(shù)的實(shí)用性后，研究小組利用它檢測(cè)了一個(gè)特異的分子，這個(gè)特異分子可被大多數(shù)萊姆氏?。↙ymedisease）患者血液中存在的自反應(yīng)抗體識(shí)別。萊姆氏病是由于蜱叮咬后感染了包柔氏螺旋體菌所引起的一種疾病，病情嚴(yán)重的患者其免疫系統(tǒng)會(huì)對(duì)這種細(xì)菌產(chǎn)生一種自身免疫反應(yīng)。

　　“通過(guò)這種方法我們能夠?qū)厶沁M(jìn)行分析，從而為人類(lèi)自身免疫疾病的診斷開(kāi)辟了一條新的途徑，并有可能找到清除機(jī)體的自身反應(yīng)性抗體或抑制它們對(duì)于細(xì)胞的病態(tài)攻擊的新治療方法，”論文通訊作者、埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授理查德·卡敏斯（RichardD.Cummings）說(shuō)道。

　　與蛋白質(zhì)或DNA相比較，*解析聚糖的結(jié)構(gòu)更為困難，這是因?yàn)榫厶强尚纬啥喾N分支結(jié)構(gòu)，其中的每一個(gè)鏈環(huán)在化學(xué)上都可能存在差異。細(xì)胞中包含有成千上萬(wàn)種不同的聚糖，它們通常粘附在蛋白質(zhì)或脂質(zhì)上?？茖W(xué)家們利用這種“散彈”方法，首先找到與蛋白質(zhì)例如抗體或毒素結(jié)合特異的聚糖點(diǎn)，然后針對(duì)這個(gè)葡聚糖點(diǎn)集中進(jìn)行研究，并確定它的完整序列。這種方法可幫助研究人員從載玻片上成千上萬(wàn)的聚糖中篩選出比較重要的聚糖。

　　“存在于糖蛋白或糖脂上的糖類(lèi)對(duì)于這些分子的功能起決定性的作用，”美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院下屬?lài)?guó)立普通醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所糖生物學(xué)研究資金的監(jiān)管人員PamelaMarino說(shuō)：“了解編碼于這些糖分子中的信息及它們促進(jìn)蛋白質(zhì)間相互作用的機(jī)制至關(guān)重要。本研究得到了來(lái)自NIGMSEUREKA計(jì)劃高風(fēng)險(xiǎn)研究的資金資助，證實(shí)了新型‘散彈’方法適用于解析聚糖編碼，可用于檢測(cè)感染和免疫中聚糖的作用。”

　　目前埃默里研究小組已將這種“散彈糖組學(xué)“方法運(yùn)用到紅細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞及腦源性脂質(zhì)中。Cummings說(shuō)：”這種新技術(shù)可用于尋找顯示在癌細(xì)胞上的特殊糖分子，有潛力適用于腫瘤的診斷或治療中。”