近期，西北大学生命科学学院功能糖组学实验室李铮教授团队在对抗新冠病毒（SARS-CoV-2）的研究上取得重要突破。相关研究论文“SARS-CoV-2的关键β1-4半乳糖基化聚糖受体及其源自牛乳半乳糖基化糖蛋白的抑制剂”发表于《Journal of Advanced Research》期刊。本论文的共同第一作者为西北大学的博士后于汉杰（现工作于西安市第三医院肿瘤内科）和教师陈闻天，通讯作者为李铮教授。

该研究聚焦于SARS- CoV-2的关键β1-4半乳糖基化聚糖受体，以及源自牛乳半乳糖基化糖蛋白的抑制剂，为深入理解病毒感染机制和开发有效治疗手段提供了新的视角。SARS-CoV-2 主要通过其刺突（S）蛋白的 S1 亚基与人体细胞表面的血管紧张素转化酶 2（ACE2）结合从而入侵宿主细胞。S 蛋白和 ACE2 均存在广泛的糖基化修饰，然而这些糖基化修饰在病毒与宿主相互作用过程中的确切角色尚未完全明晰。因此深入解析糖基化在SARS-CoV-2与宿主结合中的作用机制对于理解病毒的致病机理以及开发针对性治疗策略至关重要。在此背景下，西北大学的研究团队利用凝集素芯片技术对SARS-CoV-2 的S1亚基和ACE2的糖型进行分析，发现在SARS-CoV-2的S1亚基和ACE2糖型中，半乳糖基化糖型占据主导地位。其中S1亚基呈现出糖结合蛋白的特殊性质，它能够特异性地与ACE2上的半乳糖基化聚糖相互作用，进而促进S蛋白与ACE2的结合。进一步通过分子动力学模拟和分子对接分析，发现SARS-CoV-2及其变异株（如Delta和Omicron）的S1亚基均对半乳糖基化聚糖具有较高亲和力，并且证明ACE2上的β1-4半乳糖基化N-聚糖在SARS-CoV-2及其变异株S1亚基与ACE2的结合过程中起着关键作用。这一发现揭示了SARS-CoV-2 感染宿主细胞过程中一种全新的、基于糖基化相互作用的分子机制，为后续研究提供了关键的理论基础。

随后，从牛乳中分离出富含半乳糖基化聚糖的糖蛋白，发现其糖型与ACE2相似。通过蛋白质芯片实验以及SARS-CoV-2假病毒感染实验，进一步评估富含半乳糖基化修饰的糖蛋白对SARS-CoV-2的S1亚基与ACE2结合以及SARS-CoV-2进入宿主细胞的抑制作用，证实富含半乳糖基化聚糖的糖蛋白能够有效抑制SARS-CoV-2的S1亚基与ACE2结合，进而阻止病毒假病毒进入宿主细胞，且去唾液酸化后的糖蛋白抑制效果更为显著。这一研究成果意义重大，一方面，明确了ACE2上的β1-4半乳糖基化N-聚糖作为SARS-CoV-2及其变异株关键受体的重要地位，为理解病毒感染机制提供了关键线索；另一方面，发现牛乳中的半乳糖基化糖蛋白可作为有效的抑制剂，为开发新型抗病毒药物提供了全新的方向。