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本论文以褐藻中硫酸岩藻聚糖为研究对象,制备了硫酸岩藻寡糖及其拟糖脂,建立了硫酸岩藻多糖和寡糖芯片技术体系,并成功利用所建糖芯片探讨了其与流感病毒神经氨酸酶(NA)作用。 首先,以厚叶切氏海带(Kjellmaniella crassifolia)为原料,采用脱脂后水提取及醇沉的方法,对其中的褐藻糖胶KW进行了提取分离,利用醋酸纤维素薄膜电泳(ACME)、高效凝胶渗透色谱(HPGPC)和高效液相色谱(HPLC)等对其纯度、分子量和单糖组成等理化性质进行了分析。结果表明,KW为一种高岩藻糖含量(82%)及高硫酸化(30%硫酸基)的硫酸岩藻聚糖,除了岩藻糖(Fuc)外,还含有少量的甘露糖(Man)和葡萄糖醛酸(GlcA)。经进一步傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(NMR)和甲基化分析表明,KW主要由4-硫酸岩藻糖(F4S)和2,4-二硫酸岩藻糖(F2S4S)组成,岩藻糖残基之间均通过α1→3连接。采用稀酸分步降解并结合寡糖质谱解析的方法分析KW细微结构。分析结果表明,KW含有两个结构不同的区域,一个是1→3连接的F4S和F2S4S区域,另一个是甘露糖(Man)与葡萄糖醛酸(GlcA)交替连接的结构区域,采用酸法降解获得了4糖至20糖,通过NMR和串联质谱技术确定了9种寡糖结构,GlcAβ1→[2Manα1→4GlcAβ1]n→ Man,n=1-9。 利用所得硫酸寡糖,建立了两步串联质谱分析策略确定高硫酸化寡糖结构新方法,避免了传统质谱分析硫酸根取代信息缺失问题。将硫酸寡糖分别转成Na型和H型后,先以Na型寡糖为对象分析寡糖的组成和序列,再以H型寡糖在质谱条件下产生的脱硫离子为母离子,分析寡糖的连接方式和硫酸根取代位置,结合H型和Na型寡糖质谱离子碎片信息推出寡糖的完整结构。利用该策略,本文确定了KW经酸降解后8种寡糖的结构,即F4S(α1→3) F4S(α1→3)nF4S(α1→3)F4S和F2S4S(α1→3) F4S(α1→3)nF4S(α1→3)F4S,其中n=0-3。结合所得寡糖结构信息,阐明了KW的酸降解机理。在酸性环境下,岩藻糖C2位硫酸根发生脱落,非硫酸化与硫酸化岩藻糖残基(Fuc-Fuc4S)之间糖苷键的断裂速度大于单硫酸化与二硫酸化糖残基(Fuc4S-Fuc2S4S)之间糖苷键,且均大于二个单硫酸化糖残基(Fuc4S-Fuc4S)之间的断裂速度,即V(Fuc-Fuc4S)> V(Fuc4S-Fuc2S4S)> V(Fuc4S-Fuc4S)。 以上述结构明确的硫酸寡糖以及其它来源寡糖为原料,采用还原胺化法制备了21种含有DHPE的开环岩藻寡糖脂,其中13个为首次获得;采用活性肟连接方法,合成了18种含有AOPE的闭环拟糖脂,其中10个为首次获得。 以FITC标记多糖制备了多糖芯片,以制备的拟寡糖脂为原料,制备了岩藻寡糖mini-糖芯片。采用糖芯片技术研究了硫酸岩藻糖与H1N1/H3N2/H5N1流感病毒NA蛋白的结合情况,并在细胞水平上对结果进行了验证。得出以下结论:NA蛋白与糖的结合方式有多种形式,电荷作用是NA蛋白与糖结合的必要条件,硫酸根的多少与结合能力正相关,乙酰化阻碍了结合;岩藻糖是流感病毒NA蛋白的受体之一,Fucα1→3连接结构可以被NA蛋白识别。在寡糖水平上糖与蛋白的结合可能发生在非还原端。对比三种来源的NA蛋白的结合实验可知,不同来源的NA蛋白对糖的识别存在一定的差异性。该结果为岩藻寡糖作为流感病毒的广谱抑制剂和新型抗流感病毒药物的开发提供了基础。