4.甲基化分析
為了確定糖苷殘基的連接模式,對多糖進(jìn)行了甲基化分析。原始多糖(L01-B1)、降解多糖(L01-B102-I)和還原多糖的甲基化分析結(jié)果見表2和圖S5,L01-B1和RL01-B1中PMAAs的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC?MS)譜圖見圖S6。根據(jù)甲基化數(shù)據(jù)和單糖組成分析結(jié)果的結(jié)合,L01-B1的主要連接模式如下:1,4-GalpA(11.1%)、1,2-Rhap(5.57%)、1,2,4-Rhap(9.56%)、T-Galp(9.37%)、1,4-Galp(14%)、1,3,6-Galp(6.67%)、1,6-Galp(4.24%)、1,3-Galp(3.22%)、T-Araf(8.83%)、1,5-Araf(21.07%)、1,3,5-Araf(4.97%)和T-GlcpA(1.4%)。與原始多糖的甲基化數(shù)據(jù)相比,L01-B1中未檢測到T-Glcp,而在還原多糖RL01-B1中檢測到1.4%的T-Glcp。這一發(fā)現(xiàn)表明,原始多糖中的葡萄糖醛酸殘基以T-GlcpA的形式存在。此外,比較原始多糖和還原產(chǎn)物的甲基化數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)還原產(chǎn)物中1,4-Galp的含量顯著增加,表明原始多糖中的半乳糖醛酸殘基以1,4-GalpA的形式存在。
與L01-B1相比,L01-B102-I中鼠李糖和半乳糖醛酸的比例增加,同時1,6-Galp的含量增加,而1,4-Galp、1,3,6-Galp和1,3-Galp的含量減少。這些數(shù)據(jù)表明,主鏈包含1,6-Galp,并且在C-3位有一些1,6-Galp分支。通過核磁共振(NMR)進(jìn)一步分析了具體的分支結(jié)構(gòu)。觀察到1,2-Rhap的增加和1,2,4-Rhap的減少表明分支連接在1,2-Rhap的C-4位。部分酸水解切斷了這些分支,導(dǎo)致1,2-Rhap含量的增加。
這些發(fā)現(xiàn)表明,該多糖的主鏈由1,4-GalpA、1,2-Rhap(或1,2,4-Rhap)和1,6-Galp組成。
5.核磁共振(NMR)分析
通過整合單糖組成、甲基化分析和部分酸水解的結(jié)果,對L01-B1及其降解產(chǎn)物L(fēng)01-B102-I的一維NMR譜圖(圖2)和二維NMR譜圖(圖3)進(jìn)行了分析,并完成了信號歸屬。
在L01-B1的1H NMR譜圖(圖2a)中,異頭質(zhì)子區(qū)域的信號分別為:5.30 ppm(T-α-Araf(A)的H-1)、5.22 ppm(1,3,5-α-Araf(C)的H-1)、5.16 ppm(1,5-α-Araf(B)的H-1)、4.70 ppm(T-β-Galp(D)的H-1)、4.55 ppm(1,3,6-β-Galp(F)的H-1)和4.71 ppm(1,4-β-Galp(H)的H-1)。1,3-β-Galp(E)和1,6-β-Galp(G)的H-1信號峰在4.59 ppm處重疊。此外,1,2-α-Rhap(J)和1,2,4-α-Rhap(K)的H-1信號峰在5.30 ppm處重疊。5.08 ppm和4.69 ppm處的信號分別歸屬于1,4-α-GalpA(I)和T-β-GlcpA(L)的H-1。1.32 ppm和1.37 ppm處的信號分別歸屬于1,2-α-Rhap(J)和1,2,4-α-Rhap(K)的甲基碳的H信號。
在L01-B102-I的1H NMR譜圖(圖2b)中,異頭質(zhì)子區(qū)域的信號分別為:4.68 ppm(1,3-β-Galp(e)的H-1)、4.54 ppm(1,3,6-β-Galp(f)的H-1)和4.69 ppm(1,4-β-Galp(h)的H-1)。T-β-Galp(d)和1,6-β-Galp(g)的H-1信號峰在4.51 ppm處重疊,而1,2-α-Rhap(j)和1,2,4-α-Rhap(k)的H-1信號峰在5.28 ppm處重疊。5.10 ppm和4.66 ppm處的信號分別歸屬于1,4-α-GalpA(i)和T-β-GlcpA(l)的H-1。
在L01-B1的13C NMR譜圖(圖2c,圖S7a)中,異頭碳區(qū)域的信號分別為:110.54 ppm(T-α-Araf(A)的C-1)、108.75 ppm(1,5-α-Araf(B)的C-1)、108.34 ppm(1,3,5-α-Araf(C)的C-1)、104.62 ppm(T-β-Galp(D)的C-1)、103.99 ppm(1,3-β-Galp(E)的C-1)和105.59 ppm(1,4-β-Galp(H)的C-1)。1,3,6-β-Galp(F)和1,6-β-Galp(G)的C-1信號峰在104.84 ppm處重疊。1,2-α-Rhap(J)和1,2,4-α-Rhap(K)的C-1信號峰在99.96 ppm處重疊。1,4-α-GalpA(I)的C-1信號為98.84 ppm。T-β-GlcpA(L)的C-1信號較弱,為102.65 ppm。1,4-α-GalpA(I)和T-β-GlcpA(L)的羧基碳信號分別為175.29 ppm和174.62 ppm。1,2-α-Rhap(J)和1,2,4-α-Rhap(K)的甲基碳信號分別為17.84 ppm和18.09 ppm。
在L01-B102-I的13C NMR譜圖(圖2d,圖S7b)中,異頭碳區(qū)域的信號分別為:104.94 ppm(T-β-Galp(d)的C-1)、104.20 ppm(1,3-β-Galp(e)的C-1)和105.60 ppm(1,4-β-Galp(h)的C-1)。1,3,6-β-Galp(f)和1,6-β-Galp(g)的C-1信號峰在104.68 ppm處重疊。1,2-α-Rhap(j)和1,2,4-α-Rhap(k)的C-1信號峰在100.32 ppm處重疊。1,4-α-GalpA(i)的C-1信號為98.99 ppm。T-β-GlcpA(l)的C-1信號較弱,為102.66 ppm。
在L01-B1的DEPT 135°譜圖(圖S7c)中,68.10 ppm、68.09 ppm和62.30 ppm處的倒置峰分別歸屬于1,3,5-α-Araf(C)、1,5-α-Araf(B)和T-α-Araf(A)的C-5。62.14 ppm、61.79 ppm和61.95 ppm處的倒置峰分別歸屬于T-β-Galp(D)、1,3-β-Galp(E)和1,4-β-Galp(H)的C-6。1,6-β-Galp(G)和1,3,6-β-Galp(F)的C-6信號峰在70.53 ppm處重疊。其他信號歸屬基于HSQC譜圖(圖3a)和COSY譜圖(圖S8a)詳細(xì)列出在表3中。在L01-B102-I的DEPT 135°譜圖(圖S7d)中,62.24 ppm、61.96 ppm和62.24 ppm處的倒置峰分別歸屬于T-β-Galp(d)、1,3-β-Galp(e)和1,4-β-Galp(h)的C-6。1,6-β-Galp(g)和1,3,6-β-Galp(f)的C-6信號峰在70.74 ppm處重疊。其他信號歸屬基于HSQC譜圖(圖3b)和COSY譜圖(圖S8b)詳細(xì)列出在表4中。
圖2.(a)L01-B1的1H NMR譜圖。(b)L01-B102-I的1H NMR譜圖。(c)L01-B1的13C NMR譜圖。(d)L01-B102-I的13C NMR譜圖。(a)和(b)展示了L01-B1中各種糖苷鍵對應(yīng)的異頭質(zhì)子的化學(xué)位移,而(c)和(d)則顯示了異頭碳和與1,6-β-Galp殘基相關(guān)的C-6特征共振信號。
圖3.(a)L01-B1的二維NMR譜圖。(b)L01-B102-I的二維NMR譜圖。疊加了HSQC(紅色)和HMBC(黑色)譜圖。(A:T-α-Araf;B:1,5-α-Araf;C:1,3,5-α-Araf;D/d:T-β-Galp;E/e:1,3-β-Galp;F/f:1,3,6-β-Galp;G/g:1,6-β-Galp;H/h:1,4-β-Galp;I/i:1,4-α-GalpA;J/j:1,2-α-Rhap;K/k:1,2,4-α-Rhap;L/l:T-β-GlcpA)
通過L01-B1的HMBC譜圖(圖3a),可以確定糖苷鍵之間的順序連接性。δ105.59/4.23和δ81.41/4.71處的交叉峰表明,1,4-β-Galp(H)的C-1與1,4-β-Galp(H)的H-4相關(guān)聯(lián),且1,4-β-Galp(H)的C-4與1,4-β-Galp(H)的H-1相關(guān)聯(lián),表明存在連續(xù)的1,4-β-Galp結(jié)構(gòu)。
δ105.59/3.78處的交叉峰表明,1,4-β-Galp殘基連接到1,2,4-α-Rhap的C-4。此外,δ103.99/3.71處的交叉峰表明,1,3-β-Galp(E)的C-1與1,3,6-β-Galp(F)的H-3相關(guān)聯(lián),表明1,3-Galp殘基連接到1,3,6-β-Galp的C-3。δ81.46/4.70處的交叉峰表明,T-β-Galp殘基連接到1,3,6-β-Galp的C-3。δ83.65/5.30處的交叉峰表明,1,3-β-Galp(E)的C-3與T-α-Araf(A)的H-1相關(guān)聯(lián),表明T-α-Araf殘基連接到1,3-β-Galp。δ108.75/3.84和δ68.09/5.16處的交叉峰表明,1,5-α-Araf(B)的C-1與1,5-α-Araf(B)的H-5相關(guān)聯(lián),且1,5-α-Araf(B)的C-5與1,5-α-Araf(B)的H-1相關(guān)聯(lián),表明存在連續(xù)的1,5-α-Araf殘基鏈。δ68.10/5.30處的交叉峰表明,1,3,5-α-Araf(C)的C-5與T-α-Araf(A)的H-1相關(guān)聯(lián),表明T-α-Araf殘基連接到1,3,5-α-Araf。δ85.17/5.30處的交叉峰表明,1,3,5-α-Araf(C)的C-3與T-α-Araf(A)的H-1相關(guān)聯(lián)。δ108.75/4.02處的交叉峰表明,1,5-α-Araf殘基連接到1,3,5-α-Araf的C-3。δ77.56/5.16處的交叉峰表明,1,5-α-Araf(B)的H-1與1,2,4-α-Rhap(K)的C-4相關(guān)聯(lián),表明1,5-α-Araf殘基連接到1,2,4-α-Rhap的C-4。此外,δ108.75/3.85處的交叉峰表明,1,5-α-Araf(B)的C-1與1,3,5-α-Araf(C)的H-5相關(guān)聯(lián),表明1,5-α-Araf殘基連接到1,3,5-α-Araf的C-5。最后,δ77.56/4.69處的交叉峰表明,T-β-GlcpA(L)的H-1與1,2,4-Rhap(K)的C-4相關(guān)聯(lián)。
在L01-B102-I的HMBC譜圖(圖3b)中,δ98.99/4.20處的交叉峰表明,1,4-α-GalpA(i)的C-1與1,2,4-α-Rhap(k)的H-2相關(guān)聯(lián),δ77.80/5.10處的交叉峰表明,1,2,4-α-Rhap(k)的C-2與1,4-α-GalpA(i)的H-1相關(guān)聯(lián),δ100.32/4.52處的交叉峰表明,1,2,4-α-Rhap(k)(或1,2-α-Rhap(j))的C-1與1,4-α-GalpA(i)的H-4相關(guān)聯(lián),δ78.53/5.28處的交叉峰表明,1,4-α-GalpA(i)的C-4與1,2,4-α-Rhap(k)(或1,2-α-Rhap(j))的H-1相關(guān)聯(lián)。
綜合這些糖苷相關(guān)性,表明1,2-α-Rhap和1,4-α-GalpA可能交替構(gòu)成L01-B1的主鏈,并且側(cè)鏈連接到1,2,4-α-Rhap殘基的C-4。此外,δ70.74/5.28處的交叉峰表明,1,3,6-β-Galp(f)的C-6與1,2,4-α-Rhap(k)(或1,2-α-Rhap(j))的H-1相關(guān)聯(lián),表明在主鏈的果膠結(jié)構(gòu)域上,1,2,4-α-Rhap(或1,2-α-Rhap)連接到1,6-β-Galp的C-6。δ104.68/4.10和δ70.74/4.54處的交叉峰表明,1,6-β-Galp(g)(或1,3,6-β-Galp(f))的C-1與1,6-β-Galp(g)的H-6相關(guān)聯(lián),且1,6-β-Galp(g)的C-6與1,3,6-β-Galp(f)的H-1相關(guān)聯(lián),表明主鏈上存在連續(xù)的1,6-β-Galp殘基,并且在1,3,6-Galp的C-3處有分支。
為了進(jìn)一步闡明側(cè)鏈結(jié)構(gòu),對L01-B102-O進(jìn)行了ESI?MS分析,結(jié)果見圖S9。綜合上述數(shù)據(jù),以及單糖組成分析結(jié)果、甲基化分析結(jié)果和多糖的分子量,得出了L01-B1的可能結(jié)構(gòu),見圖4。
圖4.L01-B1的可能結(jié)構(gòu)。Galp:半乳糖;GalpA:半乳糖醛酸;Rhap:鼠李糖;Araf:阿拉伯糖;GlcpA:葡萄糖醛酸。
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