药学学报2024,Vol.59Issue(7) :2108-2116.DOI:10.16438/j.0513-4870.2023-1379

基于高分辨质谱技术的黄芪多糖APS-Ⅱ酶解活性寡糖特征分支位点的研究

Study on the characteristic branch sites of oligosaccharides of Astragalus polysaccharide APS-Ⅱ enzymolysis based on high resolution mass spectrometry

刘宇冲 李虎峰 李科 秦雪梅 杜昱光 李震宇
药学学报2024,Vol.59Issue(7) :2108-2116.DOI:10.16438/j.0513-4870.2023-1379

基于高分辨质谱技术的黄芪多糖APS-Ⅱ酶解活性寡糖特征分支位点的研究

Study on the characteristic branch sites of oligosaccharides of Astragalus polysaccharide APS-Ⅱ enzymolysis based on high resolution mass spectrometry

刘宇冲 1李虎峰 1李科 2秦雪梅 1杜昱光 3李震宇1
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作者信息

  • 1. 山西大学中医药现代研究中心,山西太原 030006;山西大学化学,生物学与分子工程教育部重点实验室,山西太原 030006;地产中药功效物质研究与利用山西省重点实验室,山西太原 030006
  • 2. 山西大学中医药现代研究中心,山西太原 030006;山西大学化学,生物学与分子工程教育部重点实验室,山西太原 030006;地产中药功效物质研究与利用山西省重点实验室,山西太原 030006;中国科学院过程工程研究所,北京 100190
  • 3. 中国科学院过程工程研究所,北京 100190
  • 折叠

摘要

黄芪多糖是黄芪中免疫调节活性最强,含量最为丰富的物质,具有抗肿瘤、抗病毒、免疫促进等多种生物活性,临床应用广泛.前期研究发现黄芪多糖主要由2种不同相对分子质量多糖APS-I(>2 000 kDa)、APS-Ⅱ(10 kDa)组成,APS-Ⅱ(10 kDa)为黄芪多糖中活性最强组分,并采用α-1,4-葡聚糖内切酶将APS-Ⅱ降解为寡糖,通过体外免疫活性筛选发现2~9糖整体免疫活性较低,而10~14糖具有较强的免疫活性,且活性优于未降解的APS-Ⅱ.为了探究APS-Ⅱ降解寡糖发挥免疫活性的关键结构,本文采用MALDI-TOF-MS生物质谱以及高分辨质谱仪器ESI-Q Exactive-MS对APS酶解寡糖进行解析,通过对比发现10~14糖中存在1→4和1→6两种连接方式共存的支链结构,推测1→4和1→6两种连接方式共存的支链结构为APS-Ⅱ发挥免疫活性的关键结构,为黄芪多糖和寡糖的构效关系研究奠定理论基础.

Abstract

Astragalus polysaccharides are the most immunoregulatory active and abundant substances in Astragalus,with anti-tumor,anti-viral,and immune-promoting biological activities.They have been widely used in clinical practice.Previous studies have found that Astragalus polysaccharides are mainly composed of two different polysaccharides,APS-Ⅰ(>2 000 kDa)and APS-Ⅱ(10 kDa),with APS-Ⅱ(10 kDa)being the most active component of Astragalus polysaccharides.We used α-1,4-glucan endo-hydrolysis enzyme to degrade APS-Ⅱ into oligosaccharides,and screened the immune activity of oligosaccharides in vitro.We found that the overall immune activity of 2-9 oligosaccharides was low,while the immune activity of 10-14 oligosaccharides was strong,and the activity was better than that of untreated APS-Ⅱ.To investigate the key structural features of APS-Ⅱ oligosac-charides that play a role in immune activity,we used MALDI-TOF-MS biochemical mass spectrometry and high-resolution mass spectrometry instrument ESI-Q Exactive-MS to analyze the APS enzymatic oligosaccharides.By comparing,we found that 10-14 oligosaccharides contain 1→4 and 1→6 branched structures with coexisting linkages,suggesting that 1→4 and 1→6 linkages in branched structures are key structural features that play a role in the immune activity of APS-Ⅱ,laying a theoretical foundation for the structure-activity relationship of Astragalus polysaccharides and oligosaccharides.

关键词

APS-Ⅱ/酶解/连接方式/结构解析/高分辨质谱

Key words

APS-Ⅱ/enzymolysis/connection mode/structural analysis/high resolution mass spectrometry

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基金项目

国家自然科学基金资助项目(81872962)

国家博士后科学基金资助项目(2019M650851)

国家重点研发计划(2019YFC1710800)

山西省重点研发计划重点项目(201603D311101)

山西省优秀人才科技创新项目(201605D211030)

山西省优秀人才科技创新项目(201705D211020)

山西省科技创新人才团队专项基金()

出版年

2024
药学学报
中国药学会 中国医学科学院药物研究所

药学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.274
ISSN:0513-4870
参考文献量2
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