糖科学诠释生命的糖衣（上）
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糖科学诠释生命的糖衣（上）
(2024-02-25 12:49:21)
标签：科技日报
糖科学
生命的糖衣
分类：翻译题记：这篇文章告诉我们糖不仅仅是甜的，也是生命构成的基石；了解了聚糖在生命体中的作用，对于开拓医学领域和临床治疗都有非凡的意义…….
糖科学诠释生命的糖衣（上）
糖生物学超越了碳水化合物化学的根源，现在是理解生命分子机制的关键领域。聚糖在各种生物功能中至关重要，是突破性研究和技术创新的焦点，揭示了其在健康和疾病中的关键作用。图片来源：SciTechDaily.com
研究人员正在努力推进糖科学领域，阐明碳水化合物对人类健康和疾病的重要作用。
从最狭义的意义上讲，糖生物学是对聚糖的结构、生物学和进化的研究，聚糖是在每个生物体中发现的碳水化合物和糖衣分子。正如麻省理工学院最近的一次研讨会所表明的那样，该领域正处于复兴之中，这可能会重塑科学家对生命组成部分的理解。
糖生物学最初创建于20世纪80年代，用于描述碳水化合物化学和生物化学传统研究的融合，现在已经涵盖了更广泛的多学科思想。“糖科学”实际上可能是这个快速发展的领域的一个更合适的名字，反映出它不仅在生物学和化学领域，而且在生物工程、医学、材料科学等领域都有广泛的应用。
诺华化学教授Laura Kiessling说：“越来越清楚的是，这些聚糖在健康和疾病中发挥着非常重要的作用。”“最初这可能看起来令人生畏，但设计新的工具和识别新的互动方式需要麻省理工学院的人们所具备的创造性解决问题的技能。”
身体的糖衣
聚糖包括一组具有线性和支链结构的不同分子，这些结构对基本的生物功能至关重要。无一例外，自然界中的所有细胞都被这些糖分子包裹着——从大多数细胞表面周围复杂的糖链，到糖像支架一样附着在脂质和蛋白质上时形成的共轭分子。它们绝对是生活的基础。例如，Kiessling指出，地球上最丰富的有机分子是碳水化合物纤维素。
“精卵结合是由蛋白质和碳水化合物之间的相互作用介导的，”她说。“如果没有这些互动，我们谁也不会存在。”
尽管谈论碳水化合物和糖可能会让一些人专注于饮食，但聚糖实际上是最重要的生物分子之一。它们储存能量，在某些情况下，像纤维素一样，为多细胞生物提供结构框架。它们介导细胞之间的交流；影响宿主和寄生虫之间的相互作用；以及形成免疫反应、疾病进展、发育和生理机能。
在Laura Kiessling教授的实验室中，研究人员正在努力从分子水平上了解蛋白质-碳水化合物的相互作用，例如这里显示的蛋白质-人凝集素-1（hiTLN-1）。了解蛋白质的糖生物学可以促进新抗生素和抗微生物疗法的开发。图片来源：Kiessling实验室
Andrew和生物工程教授Erna Viterbi说：“事实证明，其中一些结构具有许多不同的生物功能，直到最近我们才知道这些结构在体内如此丰富。”“随着知识的快速扩展，仿佛我们才刚刚开始了解这些功能对生物学的多样性和重要性。”
随着对这些分子的普遍性和关键性有了更好的了解，生物技术和医学等应用领域的研究人员将注意力转向了糖科学，将其作为查明疾病驱动因素的工具。
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