从头化学酶法组装策略高效制备大型核心木糖基化N-聚糖库用于探测日本血吸虫抗体

N-糖链是真核细胞中含量最丰富的寡糖分子，进化上高度保守，均包含保守核心五糖骨架。核心木糖基化N-聚糖特指中心甘露糖通过β1,2糖苷键连接木糖的糖链结构，该类糖分子特异性高表达于植物与血吸虫寄生虫，可诱导宿主强烈特异性免疫应答，是血吸虫免疫诊断、疫苗研发领域的核心研究靶点。

近日，我所戴洋研究员联合中国科学院上海药物研究所张家彬、文留青研究员团队，在国际顶级化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》（IF=17.6）发表题为”A De Novo Chemoenzymatic Assembly Strategy Enables the Efficient Preparation of a Large Core-Xylosylated N-Glycan Library for Probing Antibodies Against Schistosoma japonicum”的原创研究论文，建立一套全新从头化学酶法组装技术，实现大批量、高产率合成系列核心木糖基化N-聚糖，并构建聚糖微阵列平台解析血吸虫抗体识别特征。

研究团队模拟生物体内N-聚糖天然合成通路，搭建一体化化学酶法合成流程：以廉价商用原料为起点，通过简易化学、酶促反应快速制备通用N-聚糖核心五糖；借助MGAT1/MGAT2一锅酶催化反应延伸糖链分支，在还原端引入可固定化5-叠氮戊酸连接臂，为后续芯片构建提供基础。

研究筛选并优化拟南芥的β1,2-木糖基转移酶AtXylT表达体系，采用HEK293哺乳动物细胞表达带GFP可溶性标签的重组酶，酶活可达1800 U/mg以上。系统底物特异性实验证实，AtXylT仅识别携带特定末端GlcNAc的双天线前体，半乳糖、多分支GlcNAc修饰均会显著抑制酶活。针对该底物限制，团队设计分步酶切-延伸组装策略，突破多分支聚糖合成壁垒，最终一次性合成70种结构完整的核心木糖基化N-聚糖，搭配12种常规对照N-聚糖，建成含82种单一结构聚糖的标准化糖库。

进一步将全部聚糖共价固定于NHS活化玻片，构建高通量糖微阵列，系统检测日本血吸虫感染、可溶性虫卵抗原（SEA）免疫兔多克隆IgG抗体的结合谱并得出以下结论：1.血吸虫整体感染诱导的IgG可广谱识别多分支岩藻糖化LacNAc、LacdiNAc表位，四天线结构结合能力最强；2. SEA特异性免疫IgG识别高度依赖核心木糖与MGAT1末端GlcNAc，仅结合双天线核心木糖修饰聚糖；3. 所有唾液酸化聚糖均无法被血吸虫抗体识别，唾液酸可完全屏蔽抗原表位。

本研究获取的多种聚糖分子，为日本血吸虫新型血清诊断标志物开发提供候选靶点，同时为血吸虫糖抗原疫苗理性设计提供关键理论支撑。

中国科学院上海药物研究所魏芳瑜为本论文第一作者，江苏省血吸虫病防治研究所戴洋研究员、中国科学院上海药物研究所张佳彬研究员以及中国科学院上海药物研究所文留青研究员为本论文共同通讯作者。

原文链接：

Angew Chem Int Ed - 2026 - Wei - A De Novo Chemoenzymatic Assembly Strategy Enables the Efficient Preparation of a Large.pdf