解构生物多维码︱复旦大学陈力团队发现蛋白核心岩藻糖苷酶

发布时间: 2018-01-18 15:26:01  点击量:

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2016 年,CCTMIS应用人体微生物组协作组在复旦大学、复旦大学华山医院及四川大学华西医院多位专家的共同倡导下成立,协作组在疑难感染的快速诊治,口腔微生物与肠道癌的预后,耐药菌的防控新策略及相关技术的专利保护等方面开展探索。下阶段希望有更多的专家、产业界、资本界等各类人士参与成果转化合作,将前沿高端的科研成果尽快转化为利国利民的解决方案。WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

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我们是CCTMIS,肩负创新医疗项目落地、应用的使命WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

国际生物化学顶尖杂志 Journal of Biological ChemistryJBC)近日在线发表了标题为“Identification and charaterization of core  fucosidase from the bacterium  Elizabethkingia meningoseptica”的论文。论文首次提供了核心岩藻糖苷酶存在的直接证据,打开了核心岩藻糖基础和应用研究的窗口。论文研究由复旦大学医学院陈力团队独立完成。WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

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前期研究表明,共价连接在蛋白上的核心岩藻糖,是具有物种特异性及组织特异性的标志性结构,与抗体活性及过敏等重要生理/病理过程密切相关。例如同一抗体分子的靶细胞毒性 (ADCC),在抗体分子去除核心岩藻糖后,可提高一到两个数量级;存在于不同物种上的1,3 核心岩藻糖,是造成过敏的重要分子基础。核心岩藻糖苷酶是调节这一核心结构和功能的钥匙,具有重要的应用价值。值得注意的是,能直接作用于糖蛋白的核心岩藻糖苷酶,迄今未见报导。WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

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陈力课题组于2012年从肿瘤病人体液中分离得到脑膜炎败血伊丽莎白金菌FM007,建立了该菌的国际标准基因组序例。其后,通过微生物功能基因组分析,在该基因组中发现了第一个能切除植物/昆虫型糖蛋白糖链的PNGase F2(JBC,2015)。在此基础上,又发现了第一个蛋白核心岩藻糖苷酶,并命名此酶为cFase1,也就是第一个被发现的core fucosidase。论文的发表填补了该研究领域的空白。WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

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陈力教授介绍说:“其实我们研究的内容很简单,就是解构生物多维码。大家一定都知道二维码,作为个体间快速识别 、归类和联系的基本工具,它己成为我们生活中不可或缺的一个重要部分。他进一步展开说课题组探索的科学问题有两个:第一问是,生命过程中也有多维码吗?答案是肯定的。举例来说,由共价键连接在蛋白质上的多糖就是其中的一类。理论上,一个由八种单糖单体构成的一组8糖多维码,就可以有千亿种不同的结构组合。这个例子告诉我们,生物多维码即生物多样性在另一个新的层次上的展示, 也是生命科学研究的一个新的挑战。第二问是:“如何解构生物多维码?”由于多糖组合后结构上的丰度太大,实验室决定以酶解单糖的方法入手,研究生物多维码。研究的切入点是利用微生物功能组学分析,在微生物基因组中,寻找能特异性水解某个单糖(如岩藻糖)的酶。cFase1  的发现和发表证明,我们的研究方法是可行的,也得到了国际同行的认可。蛋白核心岩藻糖甘梅cFase1的发现,也为抗体药的改造和改良,抗过敏药物的研发,提供了新的可能。WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

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目前,实验室正在构建包括针对各种不同单糖(半乳糖,甘露糖,木糖,N乙酰葡萄糖氨, 唾液酸等)的水解酶研究平台且相关的研究成果己申请专利保护。我们也衷心希望,这一平台的建立将为微生物和宿主相互作用的研究,提供新的途径和动力。WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

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陈力老师认为,全球和中国微生物组学的研究打开了人类走向未来医学的无限可能。例如,我们在微生物中发的cFase,就可以用于多品种抗体药及生物药的改造和优化,为新药的创新研发,提供了一条新的有效的捷径。cFase 及其它生物多维码解构酶的应用,可以改变包括血型在内的细胞识别码,在输血及细胞治疗等相关领域,都有很好的开发及应用前景。WHA全国卫生产业企业管理协会转化医学产业分会

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