近日，中国科学院海洋研究所海洋生物制品研究组在海参糖胺聚糖的酶法合成及其抗凝血机理研究方面取得重要突破，相关成果发表在美国化学会期刊JACS Au，并被选为封面文章。
海参糖胺聚糖，又称为岩藻糖基化硫酸软骨素（FCS），是从海参中发现的一种具有独特支链结构的糖胺聚糖。前期研究发现，FCS具有良好的内源性抗凝血活性和较低的出血风险，是开发新一代安全、高效的抗凝血药物的理想候选分子。但是，由于天然来源FCS的岩藻糖基化位点，尤其是硫酸化位点的多样性，导致FCS结构不均一，限制了天然FCS抗凝血药物的开发进程。
本团队首次开发了一套双酶级联合成系统，利用人工定向改造的岩藻糖基转移酶Hpα1,3-FucTM和L-岩藻糖激酶/GDP-岩藻糖焦磷酸化酶双功能酶BfFKP，以硫酸软骨素A（CSA）和硫酸化岩藻糖为原料，在“一釜双酶”反应中高效生物催化合成具有特定岩藻糖基化和硫酸化的FCS多糖，突破了FCS多糖的人工合成技术瓶颈。而且，本研究通过利用该体系成功合成了多种特定岩藻糖基化和硫酸化模式的FCS多糖，包括FCSA,F4SCSA,FNMSCSA和F2S4SCSA。其中，合成产物F2S4SCSA多糖的抗凝血活性显著强于临床常用抗凝血药物——低分子量肝素（LMWH），且特异性靶向人内源性凝血因子IXa，具有较低的出血风险；此外，通过SPR等技术手段，详细阐明了FCS的精细构效关系及其发挥内源性抗凝血作用的分子机制，为开发新型安全、高效的FCS抗凝血/抗血栓药物奠定重要基础。
中国科学院海洋研究所为论文第一完成单位，实验海洋生物学实验室李荣锋副研究员为论文第一作者和通讯作者，刘元杰为共同第一作者。该研究得到南通市自然科学基金和青岛市西海岸校长基金联合资助。
