Science：在单分子水平上直接观察与蛋白和脂质结合的聚糖的序列和位置

在一项新的研究中，来自德国马克斯-普朗克固体研究所、图宾根大学和丹麦哥本哈根大学的研究人员报告了一种在单分子水平上拍摄与几种生物分子结合的聚糖（glycan）---又称多糖---的序列和位置的方法。相关研究结果发表在2023年10月13日的Science期刊上，论文标题为“Direct observation of glycans bonded to proteins and lipids at the single-molecule level”。

聚糖是一种碳水化合物，参与了无数生物过程，其中之一就是蛋白折叠。它们通常存在于大多数细胞的外部。先前的研究已表明，聚糖既可以是支链形式，也可以是线性形式，由单糖的 O 型糖苷键连接而成。由于它们在生物过程和研究工作中的重要性，科学家们多年来一直在对它们进行研究。在这项新的研究中，这些作者开发了一种显微镜方法，用于拍摄聚糖与蛋白结合时的图片。

在进行了大量实验寻找聚糖结合的成像方法后，这些作者找到了一种电喷雾技术，它能将与脂质和蛋白分子结合的聚糖（称为糖胺聚糖和糖结合物）结合到两个金属-----银和铜---表面上。这样，他们就能利用扫描隧道显微镜直接对这些聚糖分子进行成像。

MUC1糖蛋白的表面结构。MUC1的放大扫描隧道显微镜图片显示了聚糖和蛋白部分，通过解析得到MUC1表面的分子结构。图片来自Science, 2023, doi:10.1126/science.adh3856。

这些作者能够识别聚糖链中的特定单糖，进而能够进一步了解聚糖的方向及其在蛋白骨架上的附着位置。

这些作者还通过获取与粘蛋白结合的氧连接聚糖的图片展示了他们的新成像技术，并指出，这些图片可能有助于寻找早期的癌症生物标志物。这项技术可用于多种研究工作，甚至可能有助于发现未知的糖脂和/或糖蛋白。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Kelvin Anggara et al. Direct observation of glycans bonded to proteins and lipids at the single-molecule level. Science, 2023, doi:10.1126/science.adh3856.

2. Direct imaging of sequences and locations of glycans bound to biomolecules at a single-molecule level
https://phys.org/news/2023-10-imaging-sequences-glycans-bound-biomolecules.html