曾运雄教授团队糖质结构生物学专项研究概述

  曾运雄教授团队长期深耕糖质结构生物学前沿领域，聚焦天然糖质结构解析与功能机制研究。团队原创建立酷寻（CryoSeek）结构先行发现策略，依托高分辨率冷冻电镜核心技术体系，系统开展天然糖质三维结构解析、新型糖基化基序挖掘、糖质高级组装机制构建三大核心研究方向。

  团队构建“基础理论创新—核心技术攻关—产业落地应用”一体化科研体系，打通前沿结构生物学研究与药食同源生物深加工应用链路，实现基础科学创新向国民健康领域的高效转化。

  二、研究背景

  糖质是与核酸、蛋白质、脂质并列的四大生物大分子，广泛分布于生物细胞表面及胞外基质，全面参与细胞识别、免疫调控、信号传导、代谢稳态维持等核心生命活动。

  相较于核酸与蛋白质研究的成熟体系，糖质因单糖亚型繁多、糖苷键连接多样、空间分支结构复杂，且普遍存在乙酰化、甲基化、硫酸化等共价修饰，导致结构解析难度极大，长期存在研究进度滞后、机制不明、功能认知有限等行业问题。

  随着高分辨率冷冻电镜技术迭代升级，糖质微观结构观测精度实现突破性提升，为天然糖质近原子级解析、新型功能基序挖掘、高级组装机制研究提供了关键技术支撑，推动糖质结构生物学进入高精度、体系化、机制化研究新阶段。

  三、核心科研成果

  1.发现天然纯糖生命纤维，更新生物大分子认知体系

  依托自研CryoSeek结构先行研究策略，团队在自然生物体系中成功捕获并完整解析无蛋白质骨架、由纯糖分子自主组装形成的天然糖质生命纤维。

  该成果证实：糖质分子可独立完成生物信息编码、高级空间自组装与生物功能调控，打破了“糖类仅为能量物质、无法独立构建高级生命结构”的传统学术观点，填补纯糖自主组装生命结构研究的空白。

  2.实现天然糖质近原子级三维结构精准解析

  团队依托高分辨率冷冻电镜技术，达成0.2纳米超高分辨率天然糖质三维重构，可完成多维度精细化结构识别：精准区分葡萄糖、半乳糖、甘露糖等相似单糖亚型;精确定位糖质各类共价修饰位点;完整还原生理状态下糖质原生空间构象，为糖质构效关系研究提供高精度结构数据支撑。

  3.鉴定全新非经典N-糖基化AND特征基序

  团队融合高分辨率结构生物学与靶向质谱检测技术，发现并界定全新非经典N-糖基化类型，确立AND（丙氨酸-天冬酰胺-天冬氨酸）保守特征基序。

  跨物种结构聚类分析显示，该AND基序在多类高致病性微生物中具备高度进化保守性，为阐释病原体侵染机制、筛选新型抗感染靶点、开发天然抑菌活性物质提供了全新理论依据。

  4.建立糖质高级组装创新理论体系

  突破“糖质仅为蛋白质附属修饰结构”的传统学术局限，团队构建三类糖质主导的生物大分子组装新模式，明确糖质在生命结构构建与功能调控中的独立核心作用：

  糖质缝合：通过氢键、疏水相互作用串联多个蛋白亚基，稳定生物复合结构;

  糖质桥：以柔性糖链为连接介质，介导蛋白—蛋白、蛋白—核酸的分子互作;

  糖质岛：通过局部高密度糖链修饰集群，靶向调控区域生理功能与代谢状态。

  四、技术转化与产业应用成果

  基于糖质结构解析与构效关系研究积累，团队聚焦大众膳食健康干预赛道，将基础科研成果落地药食同源植物精深加工领域，开发出金丝皇菊桑叶复合植物发酵液，实现前沿结构生物学理论的民用转化。

  产品设计依据

  桑叶富含1-脱氧野尻霉素（DNJ），为天然α-糖苷酶活性抑制成分，可温和调节糖分代谢;金丝皇菊富含木犀草素等黄酮类活性物质，具备良好的代谢调理价值，二者科学复配、协同增效。

  核心创新工艺

  摒弃传统浸泡、高温萃取工艺，采用专属微生物协同酶解定向发酵技术，破除植物细胞壁屏障，大幅提升核心活性成分溶出率与生物利用度。

  工艺优化实测数据（以普通提取工艺为基准）

  DNJ有效成分含量：提升115.12%

  总黄酮活性成分含量：提升80%以上

  产品合规定位

  本品属于天然植物膳食健康调理制品，适用于关注餐后血糖平稳、注重日常代谢养护的人群。产品仅用于日常健康辅助调理，不具备药物治疗功效，不可替代临床诊疗及药物治疗。

  五、研究整体创新价值

  1.基础科学价值

  填补天然纯糖生命纤维研究空白，完成天然糖质近原子级高精度结构解析，发掘全新非经典糖基化保守基序，建立完善的糖质高级组装理论体系，大幅完善糖质结构生物学基础理论框架。

  2.技术方法价值

  原创CryoSeek酷寻结构先行发现策略，建立一套标准化、可复制、可推广的糖质高精度解析研究范式，为全球糖质研究领域提供全新技术路径与科研思路。

  3.产业应用价值

  打通高端糖质结构生物学基础研究与药食同源健康产业的转化壁垒，实现前沿生命科学成果下沉民用健康领域，推动天然植物资源高值化利用，助力国民膳食健康产业科学化、技术化升级。