Carbohydrate Polymers:银柴胡中的寡糖与半乳糖凝集素-3 结合并改善结肠炎的影响

文摘   2024-08-14 09:00   英国  
      东北师范大学生命科学学院崔梁楠、周义发教授团队在Carbohydrate Polymers发表题目为”Oligosaccharides from Stellaria dichotoma L. var. lanceolate bind to galectin-3 and ameliorate effects of colitis”研究论文(银柴胡中的寡糖与半乳糖凝集素-3 结合并改善结肠炎的影响)。
摘要:
      尽管银柴胡 (S. dichotoma) 是石竹科中一种著名的药用植物,但其寡糖作为生物活性剂的潜力仍未得到开发。在这里,我们从银柴胡中分离出一种寡糖混合物(产量:12% w/w),这些寡糖主要是非经典的棉子糖家族寡糖 (RFO)。从混合物中纯化并鉴定出九种主要寡糖,包括蔗糖、棉子糖、1-车前糖、地黄糖、星果糖以及四种新的非经典 RFO。四种新寡糖中的两种是线性己糖五聚体,其地黄糖部分上有 α-半乳糖基延伸,另外两种是支链己糖六聚体,其星果糖基团上有 α-半乳糖基延伸。它们与半乳糖凝集素-3 (Gal-3) 的相互作用显示出显著的结合,其中末端半乳糖为凝集素提供了增强的亲和力。值得注意的是,Gal-3 残基 Arg144、His158、Asn160、Arg162、Asn174、Trp181、Glu184 和 Arg186 与地黄糖协调。使用葡聚糖硫酸钠 (DSS) 小鼠结肠炎模型进行的体内研究表明这些碳水化合物具有缓解溃疡性结肠炎 (UC) 的能力。总体而言,我们的研究提供了 S. dichotoma 寡糖的结构信息和潜在应用,也为药用寡糖的开发提供了新方法。
研究结果:
3.1. 从 S. dichotoma 中制备 SDO
Fig. 1. (A) HPGPC-RID elution profiles of SDC and SDO. Vo is the void volume, and Vt is the total volume; (B) MALDI-TOF-MS analysis of SDO; (C) Monosaccharide composition analysis of SDO following strong acid hydrolysis (SDO VH) and mild acid hydrolysis (SDO MH) by using HPAEC-PAD; (D) HPAEC-PAD analysis of SDO.
3.2. SDO中寡糖的纯化和定量
Fig. 2. (A) MPLC (SEC)-RID chromatography of SDO; (B) MALDI-TOF-MS analysis of oligosaccharide pools with homogenous DPs from SDO after SEC purification; (C) HPAEC-PAD analysis of oligosaccharide pools with homogenous DPs and oligosaccharides in SDO; (D) HPLC (analytical scale)-ELSD chromatography of oligosaccharide pools containing isomers after SEC purification.
3.3. SDO中寡糖的结构表征
Fig. 3. Chemical structures of oligosaccharides in SDO.
Fig. 4. (A) HSQC (blue) and HMBC (green) spectra of SDO Va are overlaid; (B) TOCSY of SDO Va; (C) HSQC (blue) and HMBC (green) spectra of SDO Vb are overlaid; (D) TOCSY of SDO Vb; (E) HSQC (blue) and HMBC (green) spectra of SDO VIa are overlaid; (F) TOCSY of SDO VIa; (G) HSQC (blue) and HMBC (green) spectra of SDO VIb are overlaid; (H) TOCSY of SDO VIb.
3.4. SDO中的寡糖与Gal-3结合
Fig. 5. Gal-3 interacts with SDO.
3.5. SDO IV 负载 Gal-3 CRD 的共晶体结构
Fig. 6. SDO IV-bound Gal-3 CRD crystal structure.
3.6. SDO 减轻 DSS 引起的 UC
Fig. 7. The effects of SDO on DSS-induced colitis in mice.
原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122551

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