《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》：Assessing the side chain architecture of dextrans by quantifying enzymatically liberated oligosaccharides
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本研究开发了基于内切德克斯trans酶水解和HPAEC-PAD联用技术，结合TEMPO氧化选择性氧化末端葡萄糖，定量分析十种不同结构德克斯trans侧链架构的创新方法。该方法揭示了支化度差异，为德克斯trans精细结构解析提供了高效手段。
奥利弗·穆勒（Oliver Müller）| 阿丽莎·富尔奇（Alisa Furch）| 拉拉-索菲·肖尔茨（Lara-Sophie Scholz）| 丹尼尔·韦弗斯（Daniel Wefers）
德国哈尔-维滕贝格马丁·路德大学（Martin Luther University Halle-Wittenberg）化学与食品化学研究所，邮编06120，哈尔（Saale）
摘要
右旋糖酐（Dextran）是一种水溶性α-葡聚糖，可以通过乳酸菌产生的右旋糖酐糖基转移酶（dextransucrases）从蔗糖中合成。许多研究已经探讨了通过发酵和酶法制备的右旋糖酐及其结构。然而，右旋糖酐的精细结构，尤其是其侧链结构，很少被详细研究。在这项研究中，我们开发了一种定量方法来表征右旋糖酐的精细结构，并将其应用于十种结构不同的右旋糖酐样本。该方法基于内切-右旋糖酐酶（endo-dextranase）的水解作用，以及使用相对响应因子（RRF）通过HPAEC-PAD色谱法对释放出的单糖、二糖和寡糖（在O2、O3和O4位点分支）进行定量分析。所开发的方法提供了关于不同结构元素分布的详细信息。为了获得更可靠和定量的侧链长度数据，我们采用了TEMPO氧化法选择性地氧化右旋糖酐中的末端葡萄糖单元。这种预处理结合随后的酶解产物寡糖分析，使得能够区分单链、二链和三链侧链以及长度超过3个葡萄糖单元的侧链。该方法的应用显示了不同O3位点和O4位点分支右旋糖酐之间的侧链结构差异。总体而言，所开发的分析方法为右旋糖酐的精细结构提供了前所未有的详细见解。
部分内容摘录
缩写说明
| EPS | 胞外多糖 |
| HPAEC-PAD | 高效阴离子交换色谱法结合脉冲安培检测 |
| HPSEC | 高效尺寸排阻色谱法 |
| RRF | 相对响应因子 |
关键词
色谱法
TEMPO氧化
内切-右旋糖酐酶
酶促水解
分支度
酶谱分析
材料
除非另有说明，所有使用的化学品均为“p.a.”等级或更高级别，购自Carl Roth（德国卡尔斯鲁厄）、Merck（德国达姆施塔特）、Thermo Fisher Scientific（美国马萨诸塞州沃尔瑟姆）和VWR（德国达姆施塔特）。pLIC-SGC1质粒由Nicola Burgess-Brown赠送（Addgene质粒编号39187）。内切-右旋糖酐酶（EC 3.2.1.11）购自Megazyme（爱尔兰布雷）。半乳糖（纯度≥99%）购自Carl Roth（德国卡尔斯鲁厄）。
结果与讨论
本研究中合成的右旋糖酐之所以被选用，是因为它们在内切-右旋糖酐酶水解后表现出相似的分支度，并且在寡糖组成上存在部分差异。此外，还使用了两种市售的右旋糖酐作为对照。由于右旋糖酐合成过程中的条件可能对其分子结构产生显著影响，所有样品均再次进行了核磁共振（NMR）光谱分析和甲基化分析。
结论
对内切-右旋糖酐酶抗性寡糖的分析证明是一种无需大量实验工作即可详细表征结构多样右旋糖酐的有效方法。现在可以通过纯化和新分离的标准化合物获得所有类型侧链的信息。通过对各个寡糖的相对响应因子（RRF）进行评估，可以利用HPAEC-PAD色谱法对其进行定量分析。基于这些定量数据，可以确定右旋糖酐的分支程度。
作者贡献声明
奥利弗·穆勒（Oliver Müller）：撰写初稿、数据可视化、方法验证、实验设计、数据分析、概念构思。阿丽莎·富尔奇（Alisa Furch）：实验设计、数据分析。拉拉-索菲·肖尔茨（Lara-Sophie Scholz）：方法优化、实验设计。丹尼尔·韦弗斯（Daniel Wefers）：撰写修订稿、指导工作、资源协调、资金筹集、概念构思。
资助信息
本项工作得到了德国研究基金会（Deutsche Forschungsgemeinschaft）（项目编号WE 6416/4–1）的支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或可能影响本文研究结果的个人关系。
