近日,我组成功实现引入疏水水合作用调控界面氢键网络增强糖-糖相互作用。通过将疏水水合作用引入亲水相互作用中,可以极大促进聚糖修饰亲水材料-溶液界面聚糖-糖基化多肽的相互作用,实现完整糖肽的高效富集。
糖基化修饰是一种发生在蛋白质、脂质和RNA上的重要化学修饰。细胞膜表面的修饰聚糖可以通过与其它蛋白质或聚糖的近距离相互作用调节细胞功能。水分子介导的氢键网络在聚糖和生物分子的相互作用中发挥着极其重要的作用。此外,聚糖修饰亲水材料对糖基化蛋白质和多肽的特异性识别和富集是当前糖基化修饰蛋白质组学深度分析的关键。氢键相互作用网络不仅影响亲水材料表面亲水层的形成和稳定,还影响着聚糖和亲水层之间的相互作用。界面氢键网络的调控不仅有助于调节聚糖相互作用的亲和力,还可以提高糖基化蛋白质和多肽的富集特异性。但是,如何有效调控界面氢键相互作用网络仍然面临较大挑战。
由于疏水水合作用,在甲醇分子微疏水界面周围的水分子呈现出更加有序的结构和增强氢键相互作用网络。在本工作中,本团队采用甲醇-水-乙腈三相溶液,将聚糖修饰亲水材料表面的亲水层组成由“H2O-rich”改变为“CH3OH&H2O-rich”,使得糖基化多肽与亲水层的界面氢键相互网络更加稳定、寿命更长,显著提升了完整糖基化多肽的识别和富集效率。
相关研究成果以“Enhanced Interfacial H-Bond Networks Promote Glycan–Glycan Recognition and Interaction”为题,于近日发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。该工作第一作者为我组访问学者、大连医科大学副教授刘静。