创新背景

糖苷水解酶（糖苷酶/GHs）是一种重要的生物催化剂，以极高的效率催化寡糖/多糖、糖蛋白和糖脂中糖苷键的水解。糖苷酶活性异常与多种人类疾病密切相关。例如，肝素酶的过表达与几乎所有检查的癌症有关，并且与肿瘤大小增加，肿瘤血管生成，转移增强和预后不良有关。糖苷酶的特异性抑制剂具有重要价值，不仅因为它们可以作为有用的生物学工具，通过（共价）抑制剂-酶复合物的晶体结构分析来研究靶酶的催化机制、机制和行程，还因为它们可以作为开发治疗糖苷酶介导疾病的治疗药物的起点。

创新过程

基于共价机制的抑制剂已被用作开发基于活性的探针（ABP）的支架，该探针可以分析复杂生物系统中的糖苷酶。

本研究的重点是用于保留内糖苷酶和外切糖苷酶（包括淀粉降解酶和人溶酶体β-葡萄糖脑苷脂酶（GBA））的共价抑制剂和ABP的开发和生化评估，以及一组糖醛酸型1-N-亚氨基酸糖作为潜在竞争性肝素酶抑制剂的合成。

基于活性的蛋白质分析

糖苷酶是多糖和糖缀合物周转中的重要酶，参与一系列人类病理学，包括戈谢病和庞贝病等遗传性疾病，但也参与各种癌症。

研究发现用于基础糖生物学研究的有效和选择性糖苷酶抑制剂以及作为药物发现的线索需要获得合适的（糖模拟）化合物库，以及易于应用的测定和筛选形式。本研究旨在探索如何使用基于荧光偏振活性的蛋白质分析（FluoPol-ABPP）将共价和不可逆糖苷酶抑制剂应用于筛选各种糖苷酶的聚焦化合物库。

降解糖脂和糖蛋白

糖苷酶在基本生物过程中是必不可少的，并且负责大多数（寡）糖，糖脂和糖蛋白的降解。糖苷酶功能失调会导致人类的各种复杂病理，例如溶酶体贮积症，如法布里病和克拉布病。基于活性的蛋白质分析（ABPP）是一种强大的技术，用于选择性分析其生理环境中的功能蛋白质。

基于活性的有效和选择性糖苷酶探针（ABPs）可以帮助了解与这些酶相关的病理过程。该研究描述了一组用于保留α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、α-甘露糖苷酶和β-甘露糖苷酶的ABP的设计、合成和应用。过去已经开发了几种可逆的竞争性糖苷酶抑制剂，并用于治疗应用。

研究重点为功能化庚烷，卡巴-环戊醇作为糖苷酶（α-半乳糖苷酶，β-半乳糖苷酶，α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶）和糖基转移酶（半乳糖基转移酶和葡萄糖基转移酶）的新潜在竞争抑制剂的设计。一种特定的取代的carba-环丙醇被证明对Thermotoga maritima TmGH1 β-葡萄糖苷酶非常有效，因此通过环丙基单元诱导的构象应变可以添加到紧密结合抑制剂设计中。

创新价值

本研究通过（共价）抑制剂-酶复合物的晶体结构分析来研究靶酶的催化机制、机制和行程，作为开发治疗糖苷酶介导疾病的治疗药物的起点，为糖苷酶介导疾病的治疗提供了基础。