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图１ 结合糖化学、蛋白质化学和蛋白重组技术合成糖基化RBD
在国家自然科学基金项目（批准号：91753102、22077080、21907064、21672146、21778067、21977108）的资助下，上海交通大学王平课题组成功实现了新型冠状病毒刺突蛋白糖基化受体结合域的高效合成，这是目前人工合成的最复杂的糖基化蛋白之一。研究成果以“人工合成不同糖型的新冠病毒刺突蛋白受体结合域揭示与单克隆抗体不同的结合特征（Synthetic Homogeneous Glycoforms of the SARS-CoV-2 Spike Receptor-Binding Domain Reveals Different Binding Profiles of Monoclonal Antibodies）”为题，于2021年3月11日在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）杂志发表。论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202100543?af=R。
截至2021年4月15日，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）已致全球1.3亿人感染，298万人死亡，这是本世纪最为严重的全球公共性卫生事件。SARS-CoV-2通过高度糖基化的刺突蛋白（Spike, S）上的受体结合域（RBD）与人受体蛋白血管紧张素转换酶（ACE2）结合，进而入侵人体细胞，因此该糖基化RBD蛋白是疫苗开发的主要抗原与中和抗体的关键靶标。生物表达的RBD蛋白的糖链异质性可能导致抗体中和效果不完整，进而影响疫苗的免疫原性。只有制备具有均一糖链结构的RBD蛋白，才能深入了解糖基化对病毒功能的影响，同时可以为抗体药物的进一步研发以及疫苗研制提供技术支撑。
该研究中，课题组结合蛋白质化学、糖化学和蛋白表达技术，分别以单糖、核心五糖以及复杂型九糖为N型糖链，氨基半乳糖为O型糖链，高效大量的合成了六种不同糖型的RBD蛋白。等离子共振表征结果表明了RBD蛋白的糖基化程度对其与ACE2的结合没有明显的影响。与临床获批的中和抗体（S309, CB6等）结合力测试显示：抗体靶点为非糖基化区域时，糖基化对病毒的免疫逃逸效应不明显。在选择进化压力下，SARS-CoV-2会通过改变糖型甚至糖基化位点完成进化，该合成平台能够高效大量制备均一糖链S-RBD蛋白，有助于研发更有效的抗SARS-CoV-2药物和疫苗，同时也有助于对其他冠状病毒（如SARS, MERS）的研究。