北大叶新山团队在多糖人工合成领域获重大突破

北京大学天然及仿生药物国家重点实验室叶新山教授的研究团队经过多年的研究和积累，在多糖人工合成这一难题上取得了突破性进展。其研究成果“由92个单糖单元组成的分枝杆菌阿拉伯半乳聚糖的全合成”于3月16日发表在《自然通讯》上，并有望在复合多糖的合成上翻开新的篇章。

记者了解到，多糖是与核酸和蛋白质同等重要的生物大分子。例如，多糖参与许多重要的生命活动，包括细胞识别、细胞分化、发育、信号转导、免疫反应等。科学家需要用多糖来探索生命过程中的奥秘。然而，由于其天然来源有限，分离困难，人工合成已成为解决其来源的主要途径。然而，多糖的结构非常复杂，长期以来一直困扰着合成化学家和威慑化学家。它严重制约了多糖在提高人们生活质量方面应用的实现(如疫苗、治疗药物、生物材料等)。)。

叶新山的团队选择多糖阿拉伯半乳聚糖作为目标分子。该分子由半乳甘露聚糖链(链A)和两条紧密相邻的阿拉伯糖链(链B)组成，并具有高度支化的结构。研究者从简单易得的单糖原料出发，采用高效的合成策略，在实验室实现了寡糖链的大规模制备，并完成了两个多糖链(A链和B链)的快速组装和精确对接，成功实现了由92个单糖单元组成的阿拉伯半乳聚糖的首次全合成。阿拉伯半乳聚糖是一种重要的多糖，是结核分枝杆菌细胞壁的重要组成部分，与细菌的生存力和致病性密切相关。多糖的化学合成有助于开发一种新的预防结核病的糖疫苗，对于克服结核病日益突出的耐药性具有重要意义。

据叶新山介绍，如果将多糖的人工合成比作一栋每一个单糖单元代表一层的高楼，以前的世界纪录只能建到20-30层，而北京大学天然与仿生药物国家重点实验室的研究已经成功地将多糖大楼建到了92层！这是迄今为止人类合成的最大、最复杂的结构一致的多糖分子，创造了新的世界纪录，在糖合成领域具有里程碑意义。有望为复杂多糖的合成开辟新的篇章。

北京大学药学院博士生吴勇是本书的第一作者，叶新山是通信作者。这项工作得到了国家自然科学基金重点项目和国家科技部“973”计划的支持。