Synthesis of plant carbohydrates and their biological application
植物碳水化合物的合成及其生物应用
基本信息
- 批准号:264266409
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Independent Junior Research Groups
- 财政年份:2015
- 资助国家:德国
- 起止时间:2014-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
For more than a century the primary carbon source for the production of fuels, chemicals and many materials has been fossil resources. Recently, plant polysaccharides from non-food biomass have emerged as a promising renewable alternative that may displace a significant fraction of petroleum-derived products. However, the molecular structures, functions and biosyntheses of plant polysaccharides must be understood in greater detail to further enhance the economic value of plant biomass. With my Emmy Noether research group we chemically synthesize plant glycans as defined molecular tools for cell wall biology. We successfully established the automated solid-phase synthesis of different classes of cell wall glycans and obtained a collection of more than 65 synthetic oligosaccharides. These glycans proved very useful for the characterization of cell wall glycan-directed antibodies and cell wall-degrading and -modifying enzymes. We also chemo-enzymatically prepared artificial arabinoxylan polysaccharides that have, unlike their natural counterparts, a fully regular substitution pattern. In the next funding period we will continue our efforts towards procuring a library of synthetic cell wall oligosaccharides by synthesizing complex pectic oligosaccharides. Pectin is the most complex polysaccharide in nature containing a large number of rare monosaccharides and unusual glycosidic linkages. Furthermore, we will expand our successful research program towards the chemo-enzymatic synthesis of artificial arabinoxylan polysaccharides to cellulose, xylan, and galactan polysaccharides that are decorated with well-defined patterns of unnatural substituents. These polysaccharides will be explored for structure-property relationship studies that cannot be performed with heterogeneous natural samples.
世纪以来,用于生产燃料、化学品和许多材料的主要碳源一直是化石资源。最近,来自非食品生物质的植物多糖已经成为一种有前途的可再生替代品,可以取代相当一部分石油衍生产品。然而,必须更详细地了解植物多糖的分子结构、功能和生物合成,以进一步提高植物生物质的经济价值。在我的Emmy Noether研究小组中,我们化学合成植物聚糖,作为细胞壁生物学的分子工具。我们成功地建立了不同类别的细胞壁聚糖的自动化固相合成,并获得了超过65个合成寡糖的集合。这些聚糖被证明是非常有用的细胞壁聚糖定向抗体和细胞壁降解和修饰酶的表征。我们还化学-酶法制备了人工阿拉伯木聚糖多糖,与其天然对应物不同,它们具有完全规则的取代模式。在下一个资助期内,我们将继续努力通过合成复合果胶寡糖来获得合成细胞壁寡糖库。果胶是自然界中最复杂的多糖,含有大量稀有单糖和不寻常的糖苷键。此外,我们将扩大我们成功的研究计划,对化学酶促合成的人工阿拉伯木聚糖多糖纤维素,木聚糖和半乳聚糖多糖,装饰有明确的模式的非天然取代基。这些多糖将被探索的结构-性能关系的研究,不能与异质性天然样品进行。
项目成果
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