文章题目：Branch distribution pattern and anticoagulant activity of a fucosylated chondroitin sulfate from Phyllophorella kohkutiensis

发表期刊：Carbohydrate Polymers (2023.08)

影响因子：11.2

通讯单位：中南民族大学

        本文研究了从一种球型海参（Phyllophorella kohkutiensis）中提取得到的硫酸化盐藻聚糖(PkFCS)的理化性质和精确结构，特别是其独特的分支分布模式。作者从β-消除解聚的PkFCS中纯化得到了14个寡糖，并明确了它们的结构。此外，还评价了PkFCS和寡糖的抗凝血和酶活性。

        作者通过木瓜蛋白酶消化和碱处理从干燥样本中提取得到粗多糖。经强阴离子交换柱层析纯化，得到PkFCS。通过对PkFCS进行分析，发现它是一种分散性较低的酸性多糖(图1)。PkFCS具有海参FCSs的典型信号特征，但在5.1~5.6 ppm区域观察到5个明显的峰值（图2）。以上表征表明，PkFCS由D-GalNAc、D-GlcA、L-Fuc和-SO₄^2-组成。

图1. PkFCS的纯化、单糖组成、琼脂糖凝胶电泳及分子量分布

图2. PkFCS的¹H NMR谱

        接下来，作者采用温和酸水解、β-消除解聚和自由基解聚三种降解方法来阐明PkFCS的结构。通过对酸水解产物进行分析，证明了双糖侧链的存在。另外，通过GPC分离β-消除解聚得到的dPkFCS1中的各组分，并使用二维核磁和SAX-HPLC等分析方法对各种寡糖进行了结构解析（图3），结果表明PkFCS的主干为CS-E，而GlcA的C-3分支结构多样，包括L-Fuc_2S4S、L-Fuc_3S4S、L-Fuc_4S以及不同的α-D- GalNAc -1,2-L-Fuc_3S4S双糖，比例为43:13:22:22。各组分的具体结构如图4所示。

图3. 低聚糖的HPLC图谱和NMR谱

图4. PkFCS中低聚糖的结构

        在自由基解聚产物dPkFCS2中可以鉴别纯化寡糖中发现的分支类型。通过核磁分析可知，整个PkFCS链由三个独特的结构单元组成：有规律的L-Fuc_2S4S结构，以双糖α-D- GalNAc -1,2-L-Fuc_3S4S为支链的结构，以随机分布的硫酸化岩藻糖基为单元支链的结构。

图5. PkFCS的结构

        接下来，文章评估了PkFCS、dPkFCS1、dPkFCS2和其纯化寡糖的抗凝活性和抗酶活性。整体来看，PkFCS具有较强的抗凝血活性和抗酶活性，其中，在具有巯基侧链的寡糖结构中，八糖(Pk4b)是其抗凝血活性与抗ixase相关的最小片段。然而，在L-Fuc_3S4S的C-2位置进一步用非硫酸化的D-GalNAc进行糖基修饰可以显著降低L-Fuc_3S4S的抗凝血和抗iXase抑制活性。

图6. PkFCS、解聚产物(dPkFCS1和dPkFCS2)和纯化寡糖对人标准血浆活化部分凝血活素时间(APTT) (A)和内在张力酶复合物(iXase) (B)的影响

        本文首次报道了天然FCS中不同分支的分布规律，为分支FCS抗凝血活性所需的结构片段提供了强有力的证据。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121304

作者：林念

审核：李全才

编辑：邵萌

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