细胞表面糖链亚型选择性调控和标记方法研究

批准号:
21877116
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
黄蔚
依托单位:
学科分类:
B0702.生物分子的化学生物学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
周芒、唐峰、管栋梁、唐宇博、覃肯、施伟、李健
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中文摘要
细胞表面糖链标记方法广泛应用于蛋白糖基化功能的可视化研究。然而由于N-糖基化的复杂结构,针对精确N-糖型的选择性标记方面仍然面临困境,缺乏有效的系统的技术手段,是该领域亟待攻克的难题和瓶颈。我们在前期工作中,建立了Endo酶催化高效合成各种均一N-糖型结构的糖蛋白方法,同时利用Endo酶家族的底物识别特异性,区分细胞表面N-糖链亚型,成功地实现了细胞N-糖链的亚型选择性调控与标记,并进行了细胞成像研究。进一步地,我们设计了基于特定蛋白和特定糖链的高选择性FRET标记技术,实现蛋白糖基化功能的精确分子机制可视化研究。本课题运用化学-酶催化方法,选择性调控和标记细胞表面N-糖链,建立和发展新颖的、系统的选择性标记方法,探索细胞表面特定蛋白(如药物受体)上精确糖型介导的生物学功能,解决复杂N-糖链结构阻碍精确分子机制解析的技术瓶颈,促进与疾病相关的化学糖生物学发展。
英文摘要
Cell surface glycan labeling is a powerful tool widely used in visualizable investigation on protein glycosylation functions. However, the precise N-glycan selective labeling is still a challenging task because of the complexity of N-glycosylation structures. Lack of effective and systematic approach of selective labeling is the key bottleneck in this field. In our previous work, we established the efficient chemoenzymatic method to synthesize homogeneous glycoproteins with various well-defined glycans. Meanwhile, we successfully applied this technique in cell surface N-glycan selective labeling for cell imaging by using Endo-glycosidase family to distinguish the cell-surface N-glycan subtypes by their substrate specificity. Moreover, we sought to develop the high selective FRET technology to label the specific N-glycan subtype of the particular glycoprotein for visualizable studies on molecular mechanism of glycosylation bio-function. In current project, we intend to employ the chemoenzymatic method to selectively manipulate and label the cell surface N-glycans therefore establish and develop a novel and systematic labeling strategy for exploring the glycosylation-mediated biological functions of specific proteins such as drug receptors in cell surface. This work provided a solution to overcome the technique bottleneck in the precise elucidation on glycosylation-involved molecular mechanism that was hampered by the complicated N-glycan structures, hence it will benefit the disease-related researches in chemical glycobiology.
本课题研究计划主要针对细胞表面蛋白糖基化缺乏精确调控工具的瓶颈问题,围绕两个目标开展研究,一是建立和发展酶催化糖工程技术,实现细胞表面糖链选择性编辑;二是建立和完善药物受体糖链编辑方法,并探索受体功能,发展可能的新干预机制。在细胞表面糖链选择型编辑技术上,建立了基于EndoF3和EndoM糖苷酶的细胞表面糖链亚型选择性编辑和标记方法和技术,并利用Lec4 CHO细胞系实现均一化糖链调控;在药物受体糖链编辑上,应用该糖链编辑与标记技术,针对OPRD1、HER2、PDL1等膜受体进行了糖链编辑与标记,揭示了糖型结构对受体功能的影响;在配体导向的靶向特定受体糖基化调控上,发展了基于配体导向的抗体Fc蛋白靶向修饰方法,并发展了基于配体导向的糖苷酶改造,应用于特定受体的糖链编辑。两个方面的工作有机地结合,既建立了新颖的糖链编辑方法学基础研究,又开展了基于该方法的药物受体糖链编辑应用,全面地完成了研究计划预期的目标。发表SCI论文15篇,其中影响因子大于10的6篇,包括Nat. Chem. Biol.(1篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (3篇)、Acta Pharm. Sin. B(1篇)、Curr. Opin. Biotech.(综述1篇)、J. Med. Chem.(2篇);申请中国专利7项,其中2项已提交PCT国际申请;专利成果转化1项,合同额5200万元。培养博士生毕业5名(其中2名为优秀毕业生),硕士毕业生6名;项目负责人获张树政糖科学奖、药明康德生命化学奖等科研奖励2项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
One-step synthesis of site-specific antibody-drug conjugates by reprograming IgG glycoengineering with LacNAc-based substrates.
通过使用基于 LacNAc 的底物重编程 IgG 糖工程一步合成位点特异性抗体-药物缀合物
DOI:10.1016/j.apsb.2021.12.013
发表时间:2022-05
期刊:ACTA PHARMACEUTICA SINICA B
影响因子:14.5
作者:Shi, Wei;Li, Wanzhen;Zhang, Jianxin;Li, Tiehai;Song, Yakai;Zeng, Yue;Dong, Qian;Lin, Zeng;Gong, Likun;Fan, Shuquan;Tang, Feng;Huang, Wei
通讯作者:Huang, Wei
Enhanced transglycosylation activity of an Endo-F3 mutant by ligand-directed localization
通过配体定向定位增强 Endo-F3 突变体的转糖基化活性
DOI:10.1039/d2ob00030j
发表时间:2022
期刊:Organic & Biomolecular Chemistry
影响因子:--
作者:Xiangman Zou;Zhi Liu;Liya Liu;Wei Shi;Wanzhen Li;Zifen Guo;Feng Tang;Wei Huang
通讯作者:Wei Huang
A Traceless Site‐Specific Conjugation on Native Antibodies Enables Efficient One‐Step Payload Assembly
无痕位点 — 天然抗体的特异性缀合可实现高效的 One — Step 有效负载组装
DOI:10.1002/ange.202204132
发表时间:2022
期刊:Angew. Chem. Int. Ed.
影响因子:--
作者:Yue Zeng;Wei Shi;Qian Dong;Wanzhen Li;Jianxin Zhang;Xuelian Ren;Caihong Tang;Bo Liu;Yuanli Song;Yali Wu;Xingxing Diao;Hu Zhou;He Huang;Feng Tang;Wei Huang
通讯作者:Wei Huang
DOI:10.1016/j.bioorg.2019.103391
发表时间:2019-11
期刊:Bioorganic chemistry
影响因子:5.1
作者:Ken Qin;Weiwei Shi;Lei Zhao;Mingjie Li;Yubo Tang;Faridoon;Bofeng Jiang;Feng Tang;Wei Huang
通讯作者:Ken Qin;Weiwei Shi;Lei Zhao;Mingjie Li;Yubo Tang;Faridoon;Bofeng Jiang;Feng Tang;Wei Huang
Total and Semisyntheses of Polymyxin Analogues with 2-Thr or 10-Thr Modifications to Decipher the Structure-Activity Relationship and Improve the Antibacterial Activity
2-Thr或10-Thr修饰的多粘菌素类似物的全合成和半合成,破译构效关系并提高抗菌活性
DOI:10.1021/acs.jmedchem.0c02217
发表时间:2021
期刊:Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:7.3
作者:Li Jian;Guan Dongliang;Chen Feifei;Shi Weiwei;Lan Lefu;Huang Wei
通讯作者:Huang Wei
酶催化抗体糖基化改造与ADC定点偶联方法研究
- 批准号:21572244
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:黄蔚
- 依托单位:
酶催化合成多糖作为多功能药物载体的研究
- 批准号:21372238
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:黄蔚
- 依托单位:
国内基金
海外基金
