北医大团队开创「多醣合成生物平台」 有望应用於新型抗生素合成和疫苗开发

以醣分子作为次单位疫苗可应用於诸多细菌感染的疾病中，例如肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）、嗜血杆菌（Haemophilus influenzae）可对抗肺炎、败血症等疾病。然而，醣分子在合成上相当困难，看似相同的分子结构在同样的反应条件下，也不一定能得到同一种的产物，因此产业界、学界至今仍然未建立起合成大量醣分子的通则。近期，台北医学大学药学系副教授谢尚逸研究团队耗时四年，开创「多醣合成生物平台」以监定新型多醣合成酶、生产客制化的复杂醣分子结构，开启多醣新药研发的潜能。该研究目前已刊登於《自然通讯》（Nature Communications）期刊。
过去多醣合成法的主流方式有两种，其一是由中研院院士翁启惠研发的 「一锅式酵素合成法」，将合成醣分子所需的单醣放入反应器中，再使用酵素合成出人体细胞表面醣蛋白上所需的寡醣，首次以生物方法合成复杂的醣分子。第二种方法是由德国化学家西贝格（Peter Seeberger）开创的「固相多醣合成法」，他使用改良式胜肽合成仪，在固相环境快速合成出寡糖。而谢尚逸团队开创的「多醣合成生物平台」，则是第三种新型多醣合成方法，以酵母作为多醣合成的细胞工厂，可大幅缩短醣分子的合成时间。团队也在研究中成功合成了细菌独有的（1,3; 1,4）-β-D-葡聚醣分子结构，对於新型抗生素合成和疫苗开发具有重大意义。
谢尚逸在新闻稿中说明，过往的多醣合成酶大多属於膜蛋白，不容易监定它的功能。不过团队在近日使用此平台时，又发现四种全新的多醣合成酶，显示科学家可以透过此平台快速找到不同类型细菌的多醣合成酶，有望为细菌感染而造成的疾病提供新型治疗策略。此外，发现新的多醣合成酶还可以作为小分子化合物的标靶，阻断细菌细胞壁多醣的合成，并开发新型抗生素。此「多醣合成生物平台」的建置，对於量产多醣次单位疫苗而言相当重要，更为疫苗、多醣药物的开发提供了高效、低成本的解决方案。

新闻来源
台北医学大学（2023年9月1日）。重大突破！台北医学大学研究团队发现新型多醣合成脢 有望开发针对性的抗菌疫苗和药物。台北医学大学焦点新闻， https://www.tmu.edu.tw/Front/Newsall/News_02/News.aspx?id=cEwfHvZFObg=&Sn=3511。