靶向CD22的唾液酸糖簇分子的设计、合成与生物应用研究

20220105

科学研究和技术服务业

聚集诱导发光材料光学性质优异，在化学传感和生物检测等领域具有广泛用途，由于大部分聚集诱导发光材料具有很强的疏水性，一定程度上限制了其应用范围。基于糖类分子结构多样和水溶性好，本课题将多种糖类物质和聚集诱导发光分子偶联，制备出系列糖基聚集诱导发光材料。该类材料有很好的水溶性和生物相容性，能够降低背景荧光和生物毒性。通过和目标检测物结合或者反应，实现了对多种生物活性分子的荧光检测和细胞成像。 CD22以及相关的唾液酸结合性免疫球蛋白样凝集素（Siglecs）是一类重要的凝集素大家族，常存在于细胞表面，是肿瘤治疗的新靶标，基于Siglecs特异性抗体的药物有望用于临床治疗淋巴瘤和白血病等。发展Siglecs高特异性配体的策略之一是制备含多唾液酸的聚糖或“糖簇”，本课题合成了一个含三唾液酸单元糖簇的四苯乙烯化合物TPE3S，基于“簇效应”，TPE3S中的多唾液酸可以和多种Siglecs 蛋白相互作用。基于微量热涌动技术，测得TPE3S与Siglec-2（CD22）蛋白、Siglec-3蛋白和Siglec-5蛋白的解离常数分别约为14.2 ??M, 96.2 ??M和10.6 ??M，均大于天然唾液酸配体与Siglecs间的结合力（解离常数为0.1-0.3 mM）。以Con A和牛血清白蛋白为对照组的实验显示，TPE3S和Siglecs蛋白间的结合为特异性结合；以TPE4S和含1个唾液酸单元的TPE1S为对照组的实验说明，以柔性链为连接单元的“假三糖”在特异性结合中起到了重要作用，当唾液酸个数较少或以刚性连接单元连接时，探针和Siglecs蛋白的结合作用均下降。另外，TPE3S和含唾液酸三糖的菁染料一样，可用于对PC-12细胞表面Siglecs蛋白的成像；而TPE4S和Siglecs蛋白间的结合作用力较弱，不能用于细胞表面Siglecs蛋白的成像。

n 本课题属于基础研究，对转化合作暂时没有需求。

仅限国内转让

n 本课题属于基础研究，短期内暂时不好评估转化预期效益。

北京市自然科学基金面上项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

CD22以及相关的唾液酸结合性免疫球蛋白样凝集素（Siglecs）是一类重要的凝集素大家族，常存在于细胞表面，是肿瘤治疗的新靶标，基于Siglecs特异性抗体的药物有望用于临床治疗淋巴瘤和白血病等。发展Siglecs高特异性配体的策略之一是制备含多唾液酸的聚糖或“糖簇”，本课题合成了一个含三唾液酸单元糖簇的四苯乙烯化合物TPE3S，基于“簇效应”，TPE3S中的多唾液酸可以和多种Siglecs 蛋白相互作用。基于微量热涌动技术，测得TPE3S与Siglec-2（CD22）蛋白、Siglec-3蛋白和Siglec-5蛋白的解离常数分别约为14.2 ??M, 96.2 ??M和10.6 ??M，均大于天然唾液酸配体与Siglecs间的结合力（解离常数为0.1-0.3 mM）。以Con A和牛血清白蛋白为对照组的实验显示，TPE3S和Siglecs蛋白间的结合为特异性结合；以TPE4S和含1个唾液酸单元的TPE1S为对照组的实验说明，以柔性链为连接单元的“假三糖”在特异性结合中起到了重要作用，当唾液酸个数较少或以刚性连接单元连接时，探针和Siglecs蛋白的结合作用均下降。另外，TPE3S和含唾液酸三糖的菁染料一样，可用于对PC-12细胞表面Siglecs蛋白的成像；而TPE4S和Siglecs蛋白间的结合作用力较弱，不能用于细胞表面Siglecs蛋白的成像。 除唾液酸外，本课题还将乳糖、氨基葡萄糖等与四苯乙烯进行偶联，合成了系列糖基AIE化合物，并将其应用于了肝素、人参皂苷、半胱氨酸、次氯酸、氰根离子等的检测，显示出糖基修饰的AIE材料的独特的荧光检测优势。本课题在糖基聚集诱导发光材料领域取得了重要研究进展，为生物活性物质功能监测和糖化学生物学研究等提供了有效的研究工具。