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2023-10-15北醫大團隊開創「多醣合成生物平台」 有望應用於新型抗生素合成和疫苗開發 502 期

Author 作者 整理報導|羅億庭

以醣分子作為次單位疫苗可應用於諸多細菌感染的疾病中,例如肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)、嗜血桿菌(Haemophilus influenzae)可對抗肺炎、敗血症等疾病。然而,醣分子在合成上相當困難,看似相同的分子結構在同樣的反應條件下,也不一定能得到同一種的產物,因此產業界、學界至今仍然未建立起合成大量醣分子的通則。近期,臺北醫學大學藥學系副教授謝尚逸研究團隊耗時四年,開創「多醣合成生物平台」以鑑定新型多醣合成酶、生產客製化的複雜醣分子結構,開啟多醣新藥研發的潛能。該研究目前已刊登於《自然通訊》(Nature Communications)期刊。
 
過去多醣合成法的主流方式有兩種,其一是由中研院院士翁啟惠研發的 「一鍋式酵素合成法」,將合成醣分子所需的單醣放入反應器中,再使用酵素合成出人體細胞表面醣蛋白上所需的寡醣,首次以生物方法合成複雜的醣分子。第二種方法是由德國化學家西貝格(Peter Seeberger)開創的「固相多醣合成法」,他使用改良式胜肽合成儀,在固相環境快速合成出寡糖。而謝尚逸團隊開創的「多醣合成生物平台」,則是第三種新型多醣合成方法,以酵母作為多醣合成的細胞工廠,可大幅縮短醣分子的合成時間。團隊也在研究中成功合成了細菌獨有的(1,3; 1,4)-β-D-葡聚醣分子結構,對於新型抗生素合成和疫苗開發具有重大意義。
 
謝尚逸在新聞稿中說明,過往的多醣合成酶大多屬於膜蛋白,不容易鑑定它的功能。不過團隊在近日使用此平臺時,又發現四種全新的多醣合成酶,顯示科學家可以透過此平臺快速找到不同類型細菌的多醣合成酶,有望為細菌感染而造成的疾病提供新型治療策略。此外,發現新的多醣合成酶還可以作為小分子化合物的標靶,阻斷細菌細胞壁多醣的合成,並開發新型抗生素。此「多醣合成生物平台」的建置,對於量產多醣次單位疫苗而言相當重要,更為疫苗、多醣藥物的開發提供了高效、低成本的解決方案。

 
新聞來源
臺北醫學大學(2023年9月1日)。重大突破!臺北醫學大學研究團隊發現新型多醣合成脢 有望開發針對性的抗菌疫苗和藥物。臺北醫學大學焦點新聞, https://www.tmu.edu.tw/Front/Newsall/News_02/News.aspx?id=cEwfHvZFObg=&Sn=3511