差向异构的单糖-醌杂化物的合成、自组装及表征：电化学特异性识别糖-蛋白作用

摘要

糖类以聚糖的形式普遍分布在生命体的细胞表面，是人体内最重要的三类生物分子之一[1]。葡萄糖和半乳糖是一对自然界中最简单的单糖差向异构体，本研究将其与具有电化学活性的醌以碳苷键共价短程偶联，发现这类“带电的糖”之间的构型细微差异可以被电化学所灵敏区分[2]。进一步在这些化合物骨架上引入巯基基团将其自组装在金电极表面，用以模拟细胞表面多杈状“糖天线”的形态学分布，这类糖醌单分子层可灵敏捕捉到单糖差向异构所导致的糖-凝集素(Lectin)间的特异响应，并能通过电化学手段“有条理”地区分所加入蛋白的特异程度，快速给出特异、弱特异以及非特异性糖-蛋白间作用的响应信号。这一研究为人们分析糖-蛋白之间的相互作用提供了新的思路，为生物学的基础研究 以及人类重大疾病早期的诊断做出贡献。