醣分子開啟製藥新時代

重點提要
■醣類是生物體內重要的分子，但是結構複雜，而且合成困難，因此相關的研究一直落後DNA、RNA和蛋白質。
■2014年沃爾夫化學獎得主翁啟惠發展出合成寡醣的酵素法和自動化一鍋法，推動了醣相關研究與醫學的進展。
■目前醣類研究已和癌症、流感及抗藥性細菌的偵測與治療有關。
■台灣已經有數種醣相關藥物進入臨床試驗，或是即將完成最後的試驗，很可能在不久之後上市。

生命科學是20世紀的顯學，在21世紀，科學家已經可以任意操作遺傳物質、創造新奇蛋白質，甚至合成生物、列印器官，但是我們對於生物合成醣類的知識，以及人工合成醣類的方法，相較之下還相當淺薄。

科學家並非刻意忽略醣類，而是力有未逮。醣類又稱為碳水化合物，雖然在生活周遭相當常見，但是構造複雜，性質也大不相同，例如澱粉與纖維素都是碳水化合物，澱粉是植物儲存光合作用能量的主要形式，也是許多動物的熱量來源；纖維素則是植物細胞壁的主要成份，是一種強韌的分子，木材中的主要化合物就是纖維素，只有極少數的微生物能夠分解它。這兩種碳水化合物都是由葡萄糖這種單醣互相連接所組成的長鏈聚合物，但是性質南轅北轍，主要原因就出在它們有著複雜的立體結構，以及不同的醣分子連結鍵。

同樣為聚合物，遺傳物質DNA和RNA的組成單元是核苷酸，不論其序列如何變化多端，或記錄了各種神秘的遺傳訊息，基本上它的構造是線狀的。從遺傳訊息轉譯而製造出的蛋白質雖然有著複雜的立體結構，但是這樣的結構是由基本單元胺基酸的序列主導，科學家可以從DNA的序列推測之後會轉譯出的蛋白質的結構。

【全文未完，完整內容請見《科學人》第148期（2014年6月號）；版權所有，轉載請註明出處。】