微生物表面多糖介导许多重要的生物过程,如宿主和微生物相互作用等。利用细菌表面多糖来研发疫苗已经屡见不鲜,通过检测细菌表面多糖对致病菌进行分析也被广泛应用。但是由于微生物多糖结构高度的复杂性和可变性,对其进行系统研究,找出细菌表面多糖共有糖结构,从而理解多糖生物学功能,使其应用于广谱疫苗研发或生物医疗仍旧比较困难。


基于对 CSDB 数据库(Carbohydrate Structure Database)中超过19,000个复杂微生物聚糖进行全面采样分析,根据设定的规则生成聚糖亚结构。结果表明大量的微生物之间共享着许多共同聚糖亚结构,并且发现有954个亚结构在数据库重复出现超过25次。分析发现这些聚糖亚结构不仅与物种相关,而且与微生物的致病性密切相关,例如呼吸道感染、伤口感染、食物中毒、免疫逃逸、黏膜吸附等。该论文不仅提供了一种新的研究方法,可以通过较少计算来发现大量聚糖结构隐藏的信息和生物学功能,同时分析结果还可用于高通量检测病原菌或制备广谱疫苗。
陈敏教授围绕碳水化合物异源表达及应用已经开展系统的工作,取得系列研究进展。近些年在Science Bulletin、Carbohydrate Polymers、SCIENCE CHINA-LIFE SCIENCES等杂志获得连续发表多篇文章。该研究得到了国家自然科学基金和泰山产业领军人才项目的资助。
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118595