一、 研究背景肝素，是一种被广泛临床应用的抗凝血药物多糖，在深部静脉血栓形成肾透析和留置导管分流术及术后血栓控制等医疗措施中使用。
药物级别的肝素，主要从动物组织制备，如从猪肠膜和牛肺组织中制备。
但是，从动物组织中制备肝素存在风险，特别是自2007年以来的多次肝素污染事件更使人们对动物来源的肝素产生了恐慌，人们开始寻求新的肝素来源。
目前除了动物来源，其他可能的肝素来源途径还有两个，化学合成法和基于微生物代谢研究的生产方法。
目前已实现化学合成一种肝素戊糖Arixtra，但因其成本较高，在市场上几无竞争力。
因而，根据肝素分子结构和细胞合成代谢途径进行非动物源生物工程肝素及其衍生物的合成研究成为最新热点。
肝素属于一类高度硫酸化的糖胺聚糖，而肝素前体(heparosan)组成为［-GlcUA-(1，4) -GlcNAc-(1，4) -］n (其中GlcUA代表葡糖醛酸；GlcNAc代表乙酰氨基葡糖)，主要来自某些细菌荚膜中的含糖胺聚糖(GAG) 成分，它与商品化肝素相比未进行硫酸化，也没有将GlcUA异构化为IdoUA。
目前合成肝素前体的细菌酶系统有以下几类: 大肠杆菌K5(E．coli O10: K5: H4，E．coli K5)KfiA，KfiC，巴斯德菌D型(Pasteurella type D)PmHS1、PmHS2。
它们都能利用以尿苷二磷酸(UDP) 前体形式存在的单糖，即UDP-葡糖醛酸(UDP-GlcUA)、UDP-N-乙酰氨基葡糖(UDP-N-GlcNAc) 合成多糖链。
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