人乳与牛乳N-链寡糖组对小鼠肠道菌群的影响

目的:探究人乳N-链寡糖组(human milk N-glycome,HMN)与牛乳N-链寡糖组(bovine milk N-glycome,BMN)对小鼠肠道菌群的影响。方法:以C57BL/6J雄性小鼠为对象,首先在体外测定粪便菌群中与N-链寡糖相关的糖苷酶活性,并模拟粪便菌群对HMN与BMN的利用;然后将小鼠随机分为对照组、HMN和BMN处理组,灌胃21 d后,测定盲肠内短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)的含量,并采用16S rDNA高通量测序分析肠道菌群的变化。结果:鼠粪便菌群中能够检测到β-半乳糖甘酶、α-岩藻糖苷酶及β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶等活性,且HMN与BMN均可被粪便微生物降解利用;体内实验发现,与对照组相比,HMN的摄入显著增加了肠道中总SCFAs的含量(P<0.05),而BMN组无显著变化(P>0.05);HMN与BMN的摄入均可显著影响鼠肠道菌群的组成,且两组之间也存在差异;在门水平上,与对照组相比,HMN的摄入降低了拟杆菌门的相对丰度,提高了厚壁菌门的相对丰度,而BMN的摄入降低了变形菌门的相对丰度;在属水平上,与对照组相比,摄入HMN与BMN后Muribaculaceae_norank与副鞭毛菌属的相对丰度均降低,拟杆菌属及粪肠球菌属的相对丰度均升高,HMN与BMN组之间的拟杆菌属、粪肠球菌属相对丰度差异不明显;此外,与对照组和BMN组相比,摄入HMN增加了小鼠肠道菌群中乳杆菌属、Erysipelotrichaceae-Unclassified与大肠埃希氏菌属的相对丰度,而BMN组的阿克曼菌属的相对丰度高于对照组与HMN处理组。结论:HMN与BMN能够显著影响小鼠肠道菌群的构成,实验可为了解N-链寡糖的功能和未来婴儿配方奶粉的开发提供参考。

N-连接寡糖中岩藻糖α(1-6)-葡萄糖胺二糖骨架的区域及立体选择性合成

岩藻糖α(1-6)-氨基葡萄糖是N-glycans基本结构骨架中的重要组成部分,在该二糖的合成上,本研究利用兼有保护羟基、"armed activation"(武装活化)、区域和立体选择性功能的苄基,以甲基-2-O-苄基-3,4-二-O-乙酰-1-硫-β-L-硫代吡喃岩藻糖苷(2)为供体,在三氟甲磺酸甲酯(MeOTf)和2,6-二-叔-丁基-4-甲基吡啶(DTBMP)催化作用下,实现了对烯丙基-3-苄基-2-脱氧-2-(2,2,2-三氯乙氧)甲酰胺基-α-D-吡喃葡萄糖苷(3)的6-位羟基的α糖基化,从而简便有效地构建了岩藻糖α(1-6)-氨基葡萄糖胺二糖骨架(1)。该工作有望推动含岩藻糖的N-连接寡糖的构建。

毕赤酵母蛋白质糖基化途径的改造

【背景】以酵母为宿主生产的蛋白往往发生过糖基化,形成高甘露糖型的N-糖基化。高甘露糖型的结构易在人体中引起免疫反应,这是酵母不能用于绝大部分糖蛋白药物生产的主要限制因素。因此,构建表达人源糖基化糖蛋白的酵母底盘细胞将为糖蛋白药物的生产提供强有力的工具。库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)具有极强的抗逆性且生长迅速,是一种近年来备受关注的非典型性酵母,对其进行糖基化途径的改造将具有巨大的应用前景。【目的】对酵母N-糖基化途径的改造,首先要使其N-糖基化转变为Man5GlcNAc2核心结构,本研究对P.kudriavzevii的och1基因进行敲除并引入源自曲霉的msd S基因,以改变其分泌糖蛋白N-糖链的糖型结构。【方法】通过基因编辑对P.kudriavzevii的N-糖基化途径进行改造,获得P.kudriavzeviiΔura3Δoch1::msd S菌株,分析P.kudriavzeviiΔura3Δoch1::msd S菌株分泌糖蛋白上N-糖组的变化。【结果】与野生型P.kudriavzevii相比,P.kudriavzeviiΔura3Δoch1::msd S菌株分泌糖蛋白上的N-糖链中可检测到Man5GlcNAc2型糖链结构。【结论】通过敲除och1基因和引入曲霉msd S基因,可使P.kudriavzevii合成Man5GlcNAc2糖链结构,为后续糖基化途径的改造奠定了基础。