北医大发现新型多糖合成酶 有望开发抗菌疫苗和药物

台北医学大学药学系副教授谢尚逸研究团队研究团队花费4年时间,开发了第一个「多糖合成生物平台」。(北医大提供)

台北医学大学药学系副教授谢尚逸研究团队首创「多糖合成生物平台」,来鉴定新型的多糖合成酶以及用来生产客制化的复杂糖分子结构,不仅开启多糖新药研发的无限潜能。该研究成果近期登上国际顶尖的《自然通讯》期刊(Nature Communications),未来有望开发针对性的抗菌疫苗和药物。

谢尚逸说明,研究团队花了4年时间开发了第一个「多糖合成生物平台」,这个平台可以快速鉴定不同种类细菌的多糖合成酶。他们首次揭示了新型多糖合成酶的存在,并成功合成了细菌独有的(13; 14)-β-D-葡聚糖分子结构,此发现对于新型抗生素和疫苗的开发具有重大意义。

谢尚逸举例,研究团队近日利用此平台又发现了4种全新的多糖合成酶,这在过去是不可能的任务,因为多糖合成酶大多是膜蛋白,功能鉴定很不容易。对科学家而言,透过此平台可以快速找到不同类型细菌的多糖合成酶,有望为细菌感染的疾病提供新的治疗策略。新的多糖合成酶之发现,还可以作为小分子化合物的标靶,用来阻断细菌细胞壁多糖的合成,开发新型抗生素。

过去多糖合成法的主流方式有两种,一是中研院院士翁启惠的「一锅式酵素合成法」,二是德国科学家Peter Seeberger教授的「固相多糖合成法」。谢尚逸团队开发出的「多糖合成生物平台」,成功开发出第三种多糖合成的方法,利用酵母当作多糖合成的细胞工厂,大幅缩短合成时间,这对于量产多糖次单位疫苗具有重要意义,为疫苗和多糖药物开发提供了高效、低成本的解决方案。

糖分子做为次单位疫苗的研究,包括应用于肺炎链球菌、嗜血杆菌,用来保护人类对抗肺炎、败血症等细菌感染的疾病。此项研究成果的发表在国际学术界引起广泛关注,有望应用于未来帮助人类对抗细菌感染,并为生物技术、药物研发等领域带来新的发展机遇。