《Current Opinion in Chemical Biology》：Advances in chemoenzymatic synthesis of glycosaminoglycans and proteoglycans
编辑推荐：
蛋白聚糖（PGs）是装饰有线状多硫酸化糖胺聚糖（GAGs）的复杂大分子，在协调广泛的生理和病理事件中发挥关键作用。重组酶和生物合成途径利用方面的进展加速了具有明确结构和均一性的 GAGs 的生产，帮助克服了化学合成的传统障碍。此外，GAG 链的合成越来越多地与其他关键结构元素
蛋白聚糖（PGs）是装饰有线状多硫酸化糖胺聚糖（GAGs）的复杂大分子，在协调广泛的生理和病理事件中发挥关键作用。重组酶和生物合成途径利用方面的进展加速了具有明确结构和均一性的 GAGs 的生产，帮助克服了化学合成的传统障碍。此外，GAG 链的合成越来越多地与其他关键结构元素集成，最显著的是核心蛋白。针对定义明确的 GAGs 和整个 PG 结构的稳健合成方法至关重要，因为目前缺乏全面的结构 - 功能数据，这些数据未能将 PG 架构作为统一的糖缀合物来处理。均一性 PG 的构建是化学生物学中一个具有挑战性且快速演变的前沿领域，本综述总结了该领域的最新进展。
章节摘要
引言：糖胺聚糖和蛋白聚糖
蛋白聚糖（PGs）普遍存在于哺乳动物细胞上，是多样的大分子糖缀合物，在调节细胞生理学方面发挥多方面作用 [1, 2, 3]。PGs（图 1a）由核心蛋白通过四糖连接区域与一个或多个多硫酸化糖胺聚糖（GAGs；图 1a）连接而成，导致其架构具有显著复杂性。GAGs 是由阴离子重复二糖单元组成的线性多糖。基本的构建模块
GAGs 的化学酶法合成
利用酶策略合成 GAGs 已在多种方法中得到记录。感兴趣的读者可参阅几篇先前的综述 [6,7,10, 11, 12]。该领域的最新进展在以下类别中讨论：(1) 利用重组合成酶/糖基转移酶（GTases）构建 GAG 链 [13?, 14, 15?]（图 2a 和 2b）；(2) 一种半合成方法，涉及纯化体内产生的 GAG 前体，随后
用于标记哺乳动物细胞中 PGs 的化学遗传学策略
操纵细胞表面的 PGs 提供了一种引人入胜的方法，用于在相关的生物背景下检查其整体结构和功能。为此，通过基因工程将生物正交手柄整合到核心蛋白中，提供了一种有吸引力的策略，以实现精确的位点特异性功能化。通过表达含有非天然氨基酸（AAs）的 PG 核心蛋白，可以启用与功能化 GAGs 的生物正交点击化学，从而允许
扩展生物催化工具箱：GAG 生物合成酶重组表达与应用最新进展综述
目前相当多的研究工作集中在提高现有 GAG 生物合成酶的催化效率上。通过蛋白质工程和开发从头生物催化剂，这些策略旨在简化和促进复杂的 GAG 合成。由于篇幅限制，我们无法对所有最新进展进行详尽讨论；然而，该领域的关键发展已在表 1 中总结。
未来展望
在过去十年中，化学酶法 GAG 合成领域取得了显著进展，高效从头酶的发现和优化使得克级规模的生产成为可能。这些进展促进了无动物依赖的合成方法，满足了对于定义明确、均一性 GAG 产品的关键需求。随着研究转向均一性 PG 合成时代，核心蛋白的功能不可或缺性日益明显；
利益冲突声明
作者声明以下财务利益/个人关系，这些可能被视为潜在的利益冲突：Xuefei Huang 报告获得了国家普通医学研究所的财政支持。如果有其他作者，他们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
我们感谢 国立卫生研究院（R35GM158263 资助 XH）和密歇根州立大学的财政支持。
Shahnaz Akhtar Nishat|Xuefei Huang
