Glycan-recognizing toxins play a significant role in the etiology of many diseases afflicting humanity. The carbohydrate recognition domains of these toxins play essential roles in the virulence of many microbial organisms with multiple modes of action, from promoting pore formation to facilitating the entry of toxic enzymatic subunits into the host cell. Carbohydrate-binding domains with an affinity for specific glycan-based receptors can also be exploited for various applications, including detecting glycobiomarkers, as drug delivery systems, and new generation biopharmaceutical products and devices (e.g. glycoselective capture of tumor-derived exosomes). Therefore, understanding how to efficiently express and purify recombinant toxins and their carbohydrate-binding domains can enable opportunities for the formulation of innovative biopharmaceuticals that can improve human health. Here, we provide an overview of carbohydrate-binding toxins in the context of biotechnological innovation. We review 1) structural characteristics concerning the toxins' mode of action; 2) applications and therapeutic design with a particular emphasis on exploiting carbohydrate-binding toxins for production of anti-tumor biopharmaceuticals; discuss 3) possible ways to manufacture those molecules at a bioreactor scale using microbial expression systems, and 4) their purification using their affinity for glycans.

识别聚糖的毒素在影响人类的许多疾病的病因学中发挥着重要作用。这些毒素的碳水化合物识别结构域在许多具有多种作用模式的微生物的毒力中发挥着重要作用，从促进孔形成到促进有毒酶亚基进入宿主细胞。对特定聚糖基受体具有亲和力的碳水化合物结合结构域也可用于各种应用，包括检测糖生物标志物、作为药物递送系统和新一代生物制药产品和装置（例如，糖选择性捕获肿瘤衍生的外泌体）。所以，了解如何有效表达和纯化重组毒素及其碳水化合物结合结构域可以为创新生物药物的配方创造机会，从而改善人类健康。在这里，我们概述了生物技术创新背景下的碳水化合物结合毒素。我们回顾了 1) 与毒素作用方式有关的结构特征；2) 应用和治疗设计，特别强调利用碳水化合物结合毒素生产抗肿瘤生物药物；讨论 3) 使用微生物表达系统在生物反应器规模上制造这些分子的可能方法，以及 4) 利用它们对聚糖的亲和力对其进行纯化。我们概述了生物技术创新背景下的碳水化合物结合毒素。我们回顾了 1) 与毒素作用方式有关的结构特征；2) 应用和治疗设计，特别强调利用碳水化合物结合毒素生产抗肿瘤生物药物；讨论 3) 使用微生物表达系统在生物反应器规模上制造这些分子的可能方法，以及 4) 利用它们对聚糖的亲和力对其进行纯化。我们概述了生物技术创新背景下的碳水化合物结合毒素。我们回顾了 1) 与毒素作用方式有关的结构特征；2) 应用和治疗设计，特别强调利用碳水化合物结合毒素生产抗肿瘤生物药物；讨论 3) 使用微生物表达系统在生物反应器规模上制造这些分子的可能方法，以及 4) 利用它们对聚糖的亲和力对其进行纯化。