基于质谱分析技术的碳水化合物结构表征体系构建

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31801495
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    王君巧
  • 依托单位：
    南昌大学
  • 学科分类：
    C2002.食品生物化学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Carbohydrate is a kind of very important biological macromolecular, and it is the also major component of food. At present, the carbohydrate becomes one of the most popular research fields in life science, as in-depth research of its chemical structure, physical properties and biological activities, as well as further understanding of the role in nutrition and food processing. However, unlike nucleic acid and protein, the structure characterization of carbohydrate is more difficult due to the complexity, which is major problem regarding to carbohydrate research. This study aimed to establish specific fingerprinting profiles of oligosaccharide with various glycosidic linkages and degree of depolymeration through an optimized MALDI-TOF/TOF method, together with chemometrics analysis. Therefore, a high-throughput, rapid and sensitive new method for characterizing bioactive polysaccharides was employed through step-by-step hydrolysis combined with mass spectrometry based on fingerprinting. This study will provide a new insight in elucidating complex carbohydrates, as well as have a significant effect on promoting the research of its structure and function.
碳水化合物是一类重要的生物信息大分子，也是食品的重要组成成分。随着人们对碳水化合物化学结构、物理性质和生物学功能的深入研究，及其在人体营养和食品加工中作用的加深认识，从而使碳水化合物研究成为目前生命科学中研究最活跃的领域之一。但是，由于碳水化合物较核酸、蛋白质等大分子的结构更加复杂，因而结构研究一直是困扰碳水化合物研究的难点问题。本研究拟通过MALDI-TOF/TOF测定不同结构类型碳水化合物的优化方法获得特征谱图，结合化学计量学分析方法研究不同结构寡糖的指纹特性，建立具有特征识别功能的糖苷键图谱体系，在此基础上采用分步降解-质谱分析技术建立高通量、快速、灵敏的活性多糖结构表征新方法。本研究为复杂碳水化合物的结构表征提供了新的思路，对碳水化合物的结构和功能研究起到了巨大的推动作用。

结项摘要

碳水化合物是自然界最为丰富的一大类有机化合物，也是食品的重要组成成分。它同时也是广泛存在于生物组织中并参与多项生化过程的一类复杂生物分子。表征碳水化合的结构有利于充分理解其在生物体内起到的重要作用。质谱是一种高灵敏度的碳水化合物结构测定技术，但是由于糖类的结构相似，碳水化合物的化学结构与质谱数据之间的相关性仍然缺乏足够的信息。本项目建立了MALDI TOF MS分析不同类型寡糖和多糖的方法，并通过比较不同结构类型标准寡糖在不同离子模式下二级质谱图，发现以其特征的碎片峰及其相对强度可以识别糖苷键类型。针对多糖难电离的困难，通过on-target衍生提高多糖在质谱中离子化效率；而针对多糖高分子量特点，先将多糖先通过部分酸水解或酶解获得降解产物。通过MALDI TOF MS可以实现直接对多糖降解产物进行序列分析，从而表征活性多糖精细结构。此方法可以观察到多糖中低含量糖残基结构信息，为甲基化和核磁共振波谱解析多糖提供补充数据。除此之外，本项目还成功将MALDI TOF MS应用于快速分析不同品牌啤酒中的糖类。本项目建立的方法有助于实现多糖高通量、快速、高效测定，为鉴定食品中碳水化合物的结构开拓一个新的研究方向。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱定性分析啤酒中糖类条件的优化
  • DOI：
    10.13652/j.issn.1003-5788.2020.04.016
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    食品与机械
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孟贤仁;谢明勇;聂少平;王君巧
  • 通讯作者：
    王君巧
Mass spectrometry for structural elucidation and sequencing of carbohydrates
用于碳水化合物结构解析和测序的质谱分析
  • DOI：
    10.1016/j.trac.2021.116436
  • 发表时间：
    2021-09-29
  • 期刊：
    TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子：
    13.1
  • 作者：
    Wang，Junqiao;Zhao，Jing;Li，Shaoping
  • 通讯作者：
    Li，Shaoping
Rapid profiling strategy for oligosaccharides and polysaccharides by MALDI TOF mass spectrometry
通过 MALDI TOF 质谱法快速分析寡糖和多糖的策略
  • DOI：
    10.1016/j.foodhyd.2021.107237
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Food Hydrocolloids
  • 影响因子：
    10.7
  • 作者：
    Junqiao Wang;Jing Zhao;Shaoping Nie;Mingyong Xie;Shaoping Li
  • 通讯作者：
    Shaoping Li

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其他文献

茶叶酸性多糖的分离、纯化及其理化性质研究.
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    聂少平;冯燕玲;王君巧;阙志强
  • 通讯作者：
    阙志强
黑灵芝多糖对免疫抑制小鼠的免疫调节和抗氧化作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    食品科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王君巧;聂少平;余强;殷鹏飞;高江宇;张翼良;谢明勇
  • 通讯作者：
    谢明勇

其他文献

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王君巧的其他基金

基于特征寡糖序列及多种液相色谱、质谱技术联用识别食源性多糖结构研究
  • 批准号：
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  • 项目类别：
    地区科学基金项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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