生物通报道  近日来自美国西北大学、俄亥俄州立大学、山东大学、南开大学等处的研究人员联合发表了题为“Discovery of glycosyltransferases using carbohydrate arrays and mass spectrometry”的研究论文，开发了一种利用碳水化合物微阵列结合质谱法筛查糖基转移酶的新策略。主要研究成果公布在7月22日的《自然化学生物学》（Nature Chemical Biology）杂志上。

来自美国西北大学的Milan Mrksich教授和南开大学的王鹏（Peng George Wang）教授共同领导了这一研究。王鹏教授早年毕业于南开大学化学系，在加州大学伯克利分校获得博士学位，是俄亥俄州立大学的终身教授。2007年任南开大学药学院院长。其在世界糖化学领域做出过重要贡献，曾于2002年荣获美国化学学会颁发的Horace S.Isbell奖。

随着对基因组学和蛋白质组学研究的深入,人们已经逐渐认识到糖类是重要的生物信息分子,并且是基因信息的延续。糖生物学已经继基因组学和蛋白质组学之后发展成为一专门的学科糖组学( G lycom ics) , 其涉及糖类结构与功能方面的研究。“DNA→ RNA→蛋白质”是传统的基因信息传递的中心法则,但是生物体内的信息流并不止于蛋白质,作为蛋白质的酶还可以催化合成许多各种类型的、具有生物活性的分子,糖类就是其中最重要的一类。聚糖糖链大多在细胞表面和细胞分泌的蛋白上,它们不仅可通过糖基化影响蛋白质功能, 还与细胞通讯、 信号传递密切相关。

而糖链的生物合成必须有糖基转移酶的参与。糖基转移酶是广泛存在于内质网和高尔基体内的一大类酶,  参与体内重要生物活性物质如糖蛋白和糖脂中糖链的合成,其作用是把相应的活性供体(通常是二磷酸核苷NDP-糖)的单糖部分转移至糖类或蛋白质、脂类和核酸等非糖类受体上，形成特殊的糖苷键，完成后者的糖基化加工，实现其生物学功能。,因此有关糖基转移酶的研究近年备受人们的重视。然而目前对新的糖基转移酶进行功能和特征鉴定还是非常困难且步骤繁琐的事情。

在这篇文章中，研究人员描述了一种将固定化受体芯片上反应与质谱法分析相结合用于筛查假定糖基转移酶的策略。在四种缓冲液条件下，研究人员对14,280种糖基转移酶、受体和供体组合进行了筛选，从而发现并确定了四种新糖基转移酶的特征。

这一工作相当值得关注，它为我们提供了一种快速功能注释假定酶的免标记新方法。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Discovery of glycosyltransferases using carbohydrate arrays and mass spectrometry

Glycosyltransferases catalyze the reaction between an activated sugar donor and an acceptor to form a new glycosidic linkage. Glycosyltransferases are responsible for the assembly of oligosaccharides in vivo and are also important for the in vitro synthesis of these biomolecules. However, the functional identification and characterization of new glycosyltransferases is difficult and tedious. This paper describes an approach that combines arrays of reactions on an immobilized array of acceptors with an analysis by mass spectrometry to screen putative glycosyltransferases. A total of 14,280 combinations of a glycosyltransferase, an acceptor and a donor in four buffer conditions were screened, leading to the identification and characterization of four new glycosyltransferases. This work is notable because it provides a label-free method for the rapid functional annotation of putative enzymes.

作者简介：

王鹏

男，博士，1962年10月出生于中国辽宁省，****特聘教授，博士生导师。1984年毕业于南开大学化学系，同年公派（国家CGP项目）赴美，在加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley）攻读博士学位。1990年获得生物和生物有机化学博士学位， 专攻糖类化合物的合成。 1991-1994年，先后在美国加利福尼亚大学伯克利分校、Scripps 研究所从事博士后研究工作。 1994-1997年，任美国迈阿密大学（University of Miami）化学系助理教授。1997-2001年，任美国韦恩州立大学（Wayne State University）化学系副教授。2001年8月晋升为美国韦恩州立大学化学系教授，同时兼任韦恩州立大学底特律医学中心Barbara Ann Karmanos癌症研究所兼职教授和韦恩州立大学药物设计研究所成员。2002年12月被聘为山东大学"****奖励计划"特聘教授。2003年8月至今，任美国俄亥俄州立大学（The Ohio State University）生物化学系与化学系教授及大分子结构与功能专业Ohio Eminent Scholar. 2007年任南开大学药学院院长。

研究方向

近年来，主要从事于微生物糖生物学、糖化学、免疫糖生物学、糖药物学领域的研究，研发以碳水化合物为基础的疫苗、药物和免疫治疗剂。并利用生物合成途径和酶学方法合成了大量的碳水化合物聚体、糖蛋白和糖脂，从结构及分子机理基础设计和合成了多种糖抑制剂和糖配体。此外，在一氧化碳的反应化学及反应生物化学方面和绿色化学领域也做出了突出贡献。

由于在糖化学与糖生物研究的突出成就，王鹏教授于2002年荣获美国化学学会颁发的Horace S.Isbell奖。该奖项每年在全美范围内推选一名年龄不超过41 岁的青年科学工作者， 表彰其在糖化学及生物化学研究领域做出的特殊贡献。