白 姝 常 颖 刘小娟 刘夫锋，*

(1天津大学化工学院生物工程系，系统生物工程教育部重点实验室，天津300072;2天津化学化工协同创新中心，天津300072)

1 引言

海藻糖是自然界生物体普遍存在的一种非还原性二糖，它是由两分子吡喃环葡萄糖通过α，α-1，1糖苷键连接形成，化学性质非常稳定.1，2海藻糖具有不同于其它双糖的独特而卓越的生物学保护特性，其能够在极端恶劣(高温、极端pH、高渗透压和干燥等)的条件下有效地保护生物大分子结构不被破坏，从而维持生物体的生命过程.3-6因此，海藻糖常作为蛋白质药物、酶等生物大分子的高效稳定剂.7-9此外，海藻糖还可以抑制折叠中间体的聚集沉淀从而作为蛋白质复性添加剂用于蛋白质的复性领域.10

虽然海藻糖已广泛应用于蛋白质折叠和聚集的研究领域，11，12但关于海藻糖与生物大分子之间的相互作用机理尚存在很多争议.目前主要有以下三种假说来解释海藻糖与生物大分子之间的作用机制:玻璃态假说，水替代假说和优先排阻假说.13，14玻璃态假说认为在极端条件下海藻糖易于在蛋白质周围形成玻璃态，从而起到保护蛋白质不被极端环境损害.15而水替代假说却认为在恶劣环境下海藻糖能够替代蛋白质周围的水分子并和蛋白质之间形成大量的氢键，从而保护蛋白质的结构和功能.16与之相反，优先排阻假说却认为蛋白质不直接与海藻糖发生相互作用，而是优先与水结合，从而使海藻糖分……