通过将一种改进的寡糖合成方法，与蛋白质束缚和细胞生长试验联合起来使用，美国加州理工学院的研究者能够查明特定粘多糖硫酸化类型的生物学功效。

    对于全球各地的普通节食者来说，碳水化合物是大敌；对于很多化学生物学家来说，碳水化合物却是相当受欢迎的。

    存在于寡糖和多聚糖序列中的碳水化合物，是极为重要的蛋白质修饰物，它涉及到无数的生物学功能，范围从发育到免疫反应，再到细胞间信息传递。研究蛋白质的糖基化过程是一项很有挑战性的工作，因为碳水化合物具有复杂的结构。而且，它们很难通过遗传干涉来进行探测，原因是糖基化过程是一种非模板化的后翻译过程。幸运的是，由于研究者已经开始意识到糖基化过程在生物学和医学方面的重要意义，各种研究工具目前正被快速研制出来。

    美国加州理工学院的Linda Hsieh-Wilson教授及其同事，目前对一类名为粘多糖(GAGs)的碳水化合物很感兴趣，兴趣点包括它们在神经元发育和再生过程中的角色。GAGs经常会产生不同类型的硫酸化过程，它们牵涉到对各种生物学过程进行重要功能信息的编码。“GAGs具有的复杂化学结构，为蛋白质束缚和调控提供了指令，”Hsieh-Wilson解释说。

    但是，直到现在，研究者还无法对这些硫酸化过程序列在分子水平上进行理解，主要原因是GAGs的化学合成极端困难。Hsieh-Wilson及其同事采取的第一个步骤是，设计出一种改进的合成路线图，利用各种不同的硫酸化过程来合成四糖硫酸软骨素粘多糖。“在我的实验室中有两到三个人四年来始终专注于这一研究项目，目标是不仅要合成出一个分子，而且要合成出很多不同的分子，我们要用它们来控制硫酸化的类型，”Hsieh-Wilson说。

    在掌握了软骨素硫酸盐序列的前提下, 研究者把这些分子固定在一个微阵列操作台上, 以便观察它们与生长因子MK之间的相互作用, MK涉及到神经组织的发育和修复。MK被牢固束缚于一种名为CS-E的硫酸盐序列上。而且，他们发现，起源于大脑的神经营养因子，也对CS-E有一种强烈的偏好。神经营养因子涉及到神经系统的发育调控。

    接着，他们调查了各种硫酸化类型对于初级海马神经元细胞生长的影响。不容置疑的是，他们发现CS-E对于神经轴突派生是必需的，神经轴突可以生长在涂有这一分子的表层上；当表层涂上其它分子序列时，细胞生长就不会发生。“甚至一种和CS-E极为相关的类似物， 它也具有相同的结构和全部的电荷，但就是没有什么效果，这表明蛋白质和粘多糖之间的相互作用是具有高度选择性的，”Hsieh-Wilson说。CS-E也刺激其它几种神经元细胞的派生；通过阻止MK受体和源于大脑的神经营养因子的受体，可以对CS-E的活动进行抑制，这表明，该序列可以补充生长因子，激活下游的信号途径。

    根据这些结果，研究者假定存在着一种精确的硫酸化编码，它决定着软骨素硫酸盐的主链。 “仅仅使用生物学方法来探究这些分子的相互作用，是具有挑战性的，”Hsieh-Wilson评论说。“有机合成化学的方法能提供独一无二的见解，而且，当你把它和另外一系列生物学技术联合使用时，你就能够开始触及到一些真正有趣的问题。”