低等動(dòng)物糖基化圖譜的構(gòu)建
低等動(dòng)物包括無脊椎動(dòng)物、微生物等作為生物制造平臺(tái),因其綠色、高效、高產(chǎn)、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。低等動(dòng)物糖基化圖譜的構(gòu)建是利用其作為生物反應(yīng)器開發(fā)醫(yī)用蛋白類藥物的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人朱菲菲副研究員2009年本科畢業(yè)于南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,2014年畢業(yè)于美國印第安納大學(xué),獲分析化學(xué)博士學(xué)位,主攻蛋白質(zhì)糖基化結(jié)構(gòu)研究。2015年加入江蘇大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,開展了模式動(dòng)物糖生物學(xué)研究。以主持人身份先后獲得國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目“家蠶蛋白質(zhì)糖基化在BmNPV入侵過程中的分子作用機(jī)制”和江蘇省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目“家蠶蛋白質(zhì)糖基化在抗質(zhì)型多角體病毒(BmCPV)入侵過程中的機(jī)制研究”以及面上項(xiàng)目“家蠶脂質(zhì)糖基化在BmNPV感染機(jī)制中的作用研究”等,掌握了低等動(dòng)物糖基化相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備和關(guān)鍵技術(shù),包括糖蛋白提取,富集純化,糖鏈結(jié)構(gòu)分析,以及糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶的體外表達(dá)和結(jié)構(gòu)表征等。為完善糖基化結(jié)構(gòu)和功能研究平臺(tái),2019年訪問了國際著名學(xué)者、無脊椎糖生物專家奧地利維也納自然資源與生命科學(xué)大學(xué)Wilson教授(我校科技部高級(jí)外國專家人才)實(shí)驗(yàn)室并與之保持著友好穩(wěn)定的合作關(guān)系。在領(lǐng)域內(nèi)知名期刊已發(fā)表相關(guān)SCI論文20余篇,主要成果有:1.建立了凝集素富集/高分辨質(zhì)譜鑒定復(fù)雜糖基化修飾結(jié)構(gòu)的分析方法由于糖鏈在復(fù)雜生物樣本中存在豐度很小,一般先需進(jìn)行富集和純化等步驟獲取。申請(qǐng)者在富集純化糖鏈和糖蛋白方面具有豐富的理論和操作經(jīng)驗(yàn)。申請(qǐng)者比較了不同凝集素對(duì)不同類型糖鏈的富集效率,為從復(fù)雜生物樣品中獲得特定類型的糖鏈提供了科學(xué)依據(jù)(Zhu,F.,Clemmer,D.E.,etal.,Analyst2017,142:65-74),并利用離子淌度質(zhì)譜證實(shí)了蛋白質(zhì)糖基化修飾的異質(zhì)性和多元性(Zhu,F.,Trinidad,J.C.,etal.,J.Am.Soc.MassSpectrom.2015,26,1092-1102)。此外,由于目前糖鏈數(shù)據(jù)庫還不完善,很多糖鏈結(jié)構(gòu)的鑒定仍然依賴手動(dòng)解析MS/MS碎片圖譜。申請(qǐng)者對(duì)使用高分辨質(zhì)譜鑒定復(fù)雜結(jié)構(gòu)糖鏈及其同分異構(gòu)體有著豐富的經(jīng)驗(yàn),如鑒定復(fù)雜生物樣本中蛋白質(zhì)糖基化結(jié)構(gòu)和利用特征碎片圖譜區(qū)分糖鏈的同分異構(gòu)體等(Zhu,F.,Lee,S.,etal.,J.Am.Soc.MassSpectrom.2012,23,2158-2166;Sarbu,M.,Zhu,F.,etal.,RapidCommun.MassSpectrom.,2015,29,1929-1937;Zhu,F.,Glover,M.S.,etal.,J.Am.Soc.MassSpectrom.2015,26,25-35)。2.初步建立了家蠶等無脊椎動(dòng)物糖基化修飾結(jié)構(gòu)的技術(shù)流程和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)申請(qǐng)人總結(jié)了目前報(bào)道的無脊椎動(dòng)物糖基化結(jié)構(gòu)和功能研究進(jìn)展,為深入開展低等動(dòng)物糖基化功能研究提供重要參考(Zhu,F.,Li,D.,etal.,OpenBiol.2019,9,180232)。我們通過與奧地利自然資源與生命科學(xué)大學(xué)無脊椎動(dòng)物糖生物學(xué)專家IainWilson教授實(shí)驗(yàn)室合作,建立了一整套對(duì)家蠶等無脊椎動(dòng)物糖基化修飾富集、純化和鑒定的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)流程,包括離子交換色譜、分子篩、親和色譜、質(zhì)譜和外切糖苷酶驗(yàn)證等技術(shù)手段和方法,為桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)及家蠶生物反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用提供詳盡可靠的糖基化修飾圖譜(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。本成果擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),預(yù)期能為低等動(dòng)物糖基化的工程化改造等技術(shù)需求提供服務(wù),創(chuàng)造客觀社會(huì)效益。
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