全面解析天冬酰胺连接的单葡萄糖基化高甘露糖型聚糖的1H 和13C NMR 信号：开启糖蛋白质量控制机制研究新大门

为深入探究 CNX/CRT 与 Glc1Man9GlcNAc2（G1M9）聚糖的相互作用及 G1M9 聚糖动力学，研究人员对 Fmoc-Asn-G1M9 的1H 和13C NMR 信号进行完整归属。结果成功完成信号归属，为后续研究奠定基础。

　　

在细胞内，糖蛋白的合成就像一场精密的 “分子交响乐”，而高甘露糖型聚糖 Glc₁Man₉GlcNAc₂（G1M9）聚糖在这场 “交响乐” 中扮演着至关重要的角色。它是糖蛋白质量控制机制的重要一环，参与调节糖蛋白的折叠与加工过程。Calnexin（CNX）和 Calreticulin（CRT）这两种蛋白质，就像 “分子质检员”，通过特异性识别 G1M9 聚糖，帮助新合成的糖蛋白正确折叠。

然而，目前对于 G1M9 聚糖与 CNX/CRT 相互作用的研究还存在诸多不足。以往的研究大多只关注 G1M9 聚糖的部分结构或特定位置，没有对其整体进行深入剖析，尤其是未涉及与蛋白质相连的天冬酰胺（Asn）残基。这就好比拼图游戏，只拼出了部分图案，无法看清全貌，极大地限制了人们对糖蛋白质量控制分子机制的理解。

为了填补这一知识空白，来自国外的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们致力于完成对 Asn 连接的 G1M9 聚糖（N 端经 9 - 芴甲氧羰基（Fmoc）修饰，即 Fmoc-Asn-G1M9）的¹H 和¹³C NMR 信号的完整归属。最终，研究人员成功达成目标，这一成果为后续研究提供了坚实的基础，对深入理解糖蛋白质量控制的分子机制具有重大意义。该研究成果发表在《Carbohydrate Research》杂志上。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。他们使用 700 MHz NMR 光谱仪（Bruker Biospin）搭配 5 mm BBO 低温探头进行 NMR 分析。主要利用了常规二维 NMR 技术，包括¹H–¹H COSY、¹H–¹H NOESY、¹H–¹³C HSQC、¹H–¹³C HMBC 和¹H–¹³C HSQC-TOCSY 等。这些技术相互配合，帮助研究人员解析 G1M9 聚糖的结构信息。

下面来看具体的研究结果：

• 聚焦异头质子和甘露糖 H2 原子：研究发现，在高甘露糖型聚糖中，异头质子信号通常出现在 4.5 - 5.4 ppm 范围，甘露糖 H2 原子信号出现在 4.0 - 4.3 ppm，可作为结构报告基团。通过¹H NMR 光谱和¹H–¹³C HSQC 光谱分析，确定了相应的信号峰，如 4.99 ppm 的信号对应 80.9 ppm 的¹³C 信号等。
• 完整信号归属：借助 1D 选择性 TOCSY 和¹H–¹³C HSQC - TOCSY 技术，研究人员成功完成了 Fmoc - Asn - G1M9 的¹H 和¹³C NMR 光谱的完整归属。由于聚糖内每个糖残基形成独立自旋系统，这些技术在识别糖残基信号方面发挥了重要作用。

在研究结论和讨论部分，研究人员成功完成 Fmoc-Asn-G1M9 的¹H 和¹³C NMR 信号的完整归属，这一成果意义非凡。一方面，为后续利用 NMR 技术研究 G1M9 聚糖的动力学、构象以及与蛋白质的相互作用提供了基础数据，有助于更深入地了解糖蛋白质量控制的分子机制；另一方面，为相关领域的药物研发、疾病机制研究等提供了关键的理论依据，推动生命科学和健康医学领域的进一步发展。