科技日报金凤 通讯员 刘丽 许天颖
21日，记者从南京农业大学获悉，国际知名SCI期刊《德国应用化学杂志》近日发表该校教授约瑟夫.弗戈迈尔团队的研究成果，该研究发现了一种酶催化下的酰基化反应的新机制，利用该机制可以氨基葡萄糖为起始底物，全酶法合成唾液酸及其类似物。
唾液酸，又称为神经氨酸，是一种广泛存在于生物体中的九碳单糖酸化合物及其衍生物的总称。通常以糖复合物的形式存在于糖蛋白、神经节苷脂等寡糖链末端。唾液酸及其类似物是一类重要的糖分子，也是糖生物化学领域的重要研究对象。
目前唾液酸及其类似物的体外生物法合成，是通过以乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）及其类似物为起始底物的“一釜四酶法”实现的，而GlcNAc类似物目前只能通过将氨基葡萄糖进行化学酰化反应获得。
常规的化学酰基化反应需要先将酸中的羧基进行活化后才能进行。而约瑟夫.弗戈迈尔教授团队的最新研究发现，在一种新的自主研发的酶CmCDA的作用下，不经活化的有机酸可以直接与氨基葡萄糖反应形成酰胺键，完成对氨基葡萄糖的酰化反应，生成GlcNAc及其类似物。
这一研究结果颠覆了人们对于传统酰基化反应机理的认识，被杂志审稿专家和编辑评价为“是一个非常重要的发现”。
这一新催化机制的发现使得唾液酸苷类物质的生物合成可以由原来的“一釜四酶法”进一步向前延伸为“一釜五酶法”，打通了生物全酶法生产唾液酸糖苷及其类似物的整个通路。
相比于化学方法，生物酶法具有绿色环保、反应条件温和、能耗低、反应选择特异性强等优点。利用新的“一釜五酶法”可以生产制备级的唾液酸糖苷及其衍生物，产率可以达到98%。
此外，CmCDA酶还被发现具有催化GlcNAc与羧酸类物质交换胺酰基的功能，这一功能的发现使得我们可进一步以自然界中大量存在的廉价的几丁质为底物进行唾液酸糖苷类物质的全酶法生产。
