?????? 近日,我院張延教授接受《科技日?qǐng)?bào)》采訪,就當(dāng)前時(shí)代糖生物學(xué)研究的重要性、糖生物學(xué)的研究策略及國(guó)際研究趨勢(shì)等問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)解答。盡管科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)糖生物學(xué)在對(duì)抗艾滋病病毒、乙肝病毒等方面都擁有巨大潛力,但在此前的百年間糖的研究卻一度被人們冷落,直至今年新冠病毒引發(fā)全球疫情,糖在生命科學(xué)研究中的重要性才再度引起人們的廣泛注意。
?????? 10月30日的世界頂尖科學(xué)家科學(xué)前沿話題講堂上,英國(guó)牛津大學(xué)糖生物研究所創(chuàng)始人及所長(zhǎng)、大英帝國(guó)勛章(CBE)獲得者、英國(guó)政府首席病毒科學(xué)家雷蒙德·德威克(Raymond Dwek)教授認(rèn)為,在人類(lèi)與病毒曠日持久的戰(zhàn)爭(zhēng)中,一種新的武器正在研發(fā)使用中,這就是糖生物學(xué)?!犊萍既?qǐng)?bào)》作為我國(guó)科技領(lǐng)域的重要輿論前沿報(bào)刊,近日針對(duì)該講話對(duì)我院張延教授和北京大學(xué)葉新山教授進(jìn)行了書(shū)面采訪。
?????? 在采訪中張延教授形象的描述了糖生物學(xué)的地位和研究的重要性,她說(shuō)“如果生物學(xué)研究是一張桌子,糖生物學(xué)好比桌上的一只杯子。但實(shí)際上整個(gè)生物學(xué)領(lǐng)域都和糖有關(guān)聯(lián)。糖生物學(xué)是生命科學(xué)中不可或缺的研究分支,其研究范圍涵蓋了基因水平、蛋白水平、細(xì)胞生物學(xué)和個(gè)體生理病理的研究,是一個(gè)多學(xué)科交叉的前沿學(xué)科。糖生物學(xué)研究回答人體的糖鏈(多糖或聚糖)在細(xì)胞的什么地方、怎樣形成;從分子水平揭示它的結(jié)構(gòu)、它和什么分子結(jié)合并蘊(yùn)含了怎樣的信息;又如何發(fā)揮生物學(xué)功能等問(wèn)題?!?/p>
?????? 糖類(lèi)化合物是自然界中含量最豐富的化合物之一,也是構(gòu)成生命體的4種大分子之一,它參與了人類(lèi)的每一個(gè)生命過(guò)程,多數(shù)疾病背后都能找到“糖”的影子,但人類(lèi)目前對(duì)其仍然知之甚少。張延教授在采訪中介紹到,糖被發(fā)現(xiàn)近200年來(lái),僅人體的糖鏈種類(lèi)就超過(guò)1000種,自然界中糖鏈的種類(lèi)有記載的估計(jì)在1萬(wàn)到2萬(wàn)種。糖鏈呈現(xiàn)出巨大的物種結(jié)構(gòu)多樣性和細(xì)胞類(lèi)型特異性,構(gòu)成了其特定生物功能的基礎(chǔ)?!暗祟?lèi)對(duì)糖鏈的認(rèn)知仍非常有限,是疾病挑戰(zhàn)人類(lèi)的高地和險(xiǎn)關(guān)?!?/p>
?????? 隨后,張延教授還介紹了現(xiàn)階段糖類(lèi)生物學(xué)研究的層次和技術(shù)手段,她強(qiáng)調(diào)“糖生物學(xué)研究從基因、蛋白質(zhì)、細(xì)胞和個(gè)體水平開(kāi)展研究,在日常研究中,我們綜合運(yùn)用了基因編輯、細(xì)胞生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)等技術(shù)。除了常規(guī)的生物學(xué)研究手段外,糖生物學(xué)的研究需要針對(duì)糖鏈結(jié)構(gòu)分析的色譜質(zhì)譜技術(shù)、凝集素芯片、糖鏈芯片技術(shù);針對(duì)合成糖鏈的糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)以及糖復(fù)合物如糖蛋白的三維結(jié)構(gòu)解析技術(shù);合成糖鏈的化學(xué)酶法糖工程技術(shù);細(xì)胞糖鏈觀察的示蹤影像技術(shù)手段;還需要建立與糖鏈信息相關(guān)的國(guó)際大數(shù)據(jù)庫(kù)?!币虼颂巧飳W(xué)的研究是多元結(jié)合的,也是非常復(fù)雜的。
?????? 最后張延表示,日本和歐盟近年來(lái)在糖科學(xué)領(lǐng)域都有持續(xù)性的大規(guī)模投入,預(yù)計(jì)在未來(lái)的10到20年間,糖生物學(xué)必將在創(chuàng)新藥物以及醫(yī)療診斷行業(yè)取得重大突破和產(chǎn)出。我國(guó)的糖生物學(xué)研究大多是其他項(xiàng)目的子項(xiàng)目,支持力度不足,我國(guó)迫切需要設(shè)立如同蛋白質(zhì)重大專(zhuān)項(xiàng)、傳染病重大專(zhuān)項(xiàng)等核心目標(biāo)明確的“糖類(lèi)生物大分子”國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng),從而支持糖生物學(xué)的發(fā)展。
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稿件來(lái)源:張延課題組
圖文編輯:王華瑤
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