本文主要研究内容
作者孟彩彩（2019）在《哺乳动物O-甘露聚糖的化学酶法合成研究》一文中研究指出：蛋白质的O-甘露糖基化修饰于1 979年首次发现存在于哺乳动物中,而在此之前这种糖基化修饰形式被认为仅存在于真菌中。随着近些年糖组学和糖蛋白组学的发展,科学家们发现O-甘露糖基化修饰广泛存在于哺乳动物的蛋白质修饰中。目前研究表明,哺乳动物脑组织中约30%的O-聚糖为O-甘露聚糖,已经确证的O-甘露糖基化修饰的蛋白聚糖有50余种。O-甘露聚糖结构是通过甘露糖以α构型糖苷键连接到蛋白质丝氨酸或苏氨酸残基上,在此基础上,N-乙酰氨基葡糖(GlcNAc)单元被引入到甘露糖的不同位点。根据GlcNAc引入位点的不同,O-甘露聚糖可分为Core M1、Core M2和Core M3 3个核心结构。在这3个核心结构的基础上,糖链可以被进一步延伸,以不同的糖苷键形式引入半乳糖、唾液酸、岩藻糖、葡萄糖醛酸以及及磺酸化和磷酸化修饰,从而生成结构极其复杂多样的O-甘露聚糖结构。O-甘露聚糖结构上的多样性赋予其丰富的生物学功能。尽管有50余种O-甘露蛋白聚糖被鉴定,但是目前的研究仅集中在O-甘露糖基化修饰的α-肌营养不良蛋白聚糖(α-dystroglycan,α-DG)上。α-DG是细胞膜表面的重要组成部分,其与抗肌萎缩蛋白(dystrophin)和肌聚糖(sarcoglycan)共同组成肌营养不良蛋白复合物(dystrophin-glycoprotein complex,DGC),介导胞内与胞外基质的相互作用。α-DG上O-甘露糖基化修饰异常会导致各种程度不同的先天性肌营养不良症(congenital muscular dystrophies,CMDs)。目前的研究还表明,O-甘露聚糖介导淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus,LCMV)、萨拉热病毒(Lassa fever virus,LFV)等病毒对宿主细胞的入侵和感染,并且与肿瘤细胞的转移和扩散有关。此外,O-甘露聚糖对神经系统的发育、生长、修复以及信号传导方面都发挥重要作用。虽然Core M3 O-甘露聚糖的生物学功能已经明确,但是对于Core M1和Core M2 O-甘露聚糖的功能与生物合成途径还知之甚少。因此,结构确定的Core M1和Core M2 O-甘露聚糖分子高效获取具有重要的意义,其可以作为分子探针用来研究O-甘露聚糖的生物合成途径,以及用于在分子水平上阐释O-甘露聚糖多种生物学活性的作用机制,为糖链异常相关疾病的发生、发展和治疗提供理论依据。目前的O-甘露聚糖合成研究主要集中在结构简单的Core M1的合成上,大多数化学合成策略都是目标分子为导向的合成策略,需要经过很多步化学保护基操作,整体收率低,而且最终只能得到一个目标分子。已报道的酶法合成多受限于酶的来源,以及催化效率低、可溶性表达困难、底物适应性差等问题。在前期工作中,本实验室已经成功发展了一个多样化为导向的化学酶法合成策略用于Core M1 O-甘露聚糖的合成。该方法步骤简洁、收率高,实现了 6个Core M1 O-甘露聚糖的高效大量合成。在前期工作的基础上,本论文发展了一种以化学法合成的核心结构为基础的酶法模块化组装策略,首次成功合成了63个Core M1和Core M2 O-甘露聚糖结构,构建了结构复杂多样的O-甘露聚糖化合物库。该策略以克级化学合成的5个核心结构为基础,通过多样化为导向的3个酶法模块的串联使用,以最多4步反应步骤,成功获得了 58个复杂O-甘露聚糖结构。本论文主要包括以下几个方面:(1)化学合成5个O-甘露聚糖核心结构以氨基葡糖三氯乙酰亚胺酯和乳糖胺三氯乙酰亚胺酯为给体,利用C2位羟基裸露或者C2、C6位羟基裸露的丁二酮保护的甘露糖作为受体,经过一步平行糖苷化反应就可以高效获得5个全保护O-甘露聚糖核心结构,再经过简单、高效的脱保护操作,实现了 5个O-甘露聚糖核心结构的克级高效合成。(2)酶法模块化合成Core M1 O-甘露聚糖以化学合成的Core M1 C2分支二糖为起始底物,通过3个酶法模块的串联使用,分别引入半乳糖、唾液酸和岩藻糖,合成了 7个Core M1 O-甘露聚糖结构Ⅲ-16～Ⅲ-21。(3)酶法模块化合成C6分支Core M1 O-甘露聚糖以化学合成的C6分支二糖为起始底物,经过相同的3个酶法模块化串联使用,获得7个C6分支的Core M1 O-甘露聚糖Ⅲ-22～111-27。(4)酶法模块化合成对称性Core M2 O-甘露聚糖以化学合成的C2,6分支对称性Core M2三糖为起始底物,经过相同的3个酶法模块串联使用,同时在C2、C6分支引入相同的半乳糖、唾液酸以及岩藻糖,获得7个对称Core M2 O-甘露聚糖结构Ⅲ-28～111-33。(5)酶法模块化组装合成非对称性Core M2 O-甘露聚糖分别以化学合成的两个非对称四糖核心结构为起始原料,通过改变酶法模块化串联的顺序,以及利用糖基转移酶对不同结构底物专一性的差异,合成了全部可能存在的42个非对称性Core M2 O-甘露聚糖结构Ⅲ-34～111-73。本论文创新点包括以下几个方面:(1)通过巧妙的设计,仅使用两个通用的糖基给体和一个糖基受体,通过一釜法糖苷化和通用的脱保护基条件,实现了 5个O-甘露聚糖核心结构克级合成。(2)基于化学合成的5个核心结构,仅使用3个酶法组装模块,通过模块的串联使用和平行合成,以最长4步的线性步骤,在国际上首次实现了 O-甘露聚糖Core M1和Core M2全部63个结构的系统性、多样化合成。
Abstract
dan bai zhi de O-gan lou tang ji hua xiu shi yu 1 979nian shou ci fa xian cun zai yu bu ru dong wu zhong ,er zai ci zhi qian zhe chong tang ji hua xiu shi xing shi bei ren wei jin cun zai yu zhen jun zhong 。sui zhao jin xie nian tang zu xue he tang dan bai zu xue de fa zhan ,ke xue jia men fa xian O-gan lou tang ji hua xiu shi an fan cun zai yu bu ru dong wu de dan bai zhi xiu shi zhong 。mu qian yan jiu biao ming ,bu ru dong wu nao zu zhi zhong yao 30%de O-ju tang wei O-gan lou ju tang ,yi jing que zheng de O-gan lou tang ji hua xiu shi de dan bai ju tang you 50yu chong 。O-gan lou ju tang jie gou shi tong guo gan lou tang yi αgou xing tang gan jian lian jie dao dan bai zhi si an suan huo su an suan can ji shang ,zai ci ji chu shang ,N-yi xian an ji pu tang (GlcNAc)chan yuan bei yin ru dao gan lou tang de bu tong wei dian 。gen ju GlcNAcyin ru wei dian de bu tong ,O-gan lou ju tang ke fen wei Core M1、Core M2he Core M3 3ge he xin jie gou 。zai zhe 3ge he xin jie gou de ji chu shang ,tang lian ke yi bei jin yi bu yan shen ,yi bu tong de tang gan jian xing shi yin ru ban ru tang 、tuo ye suan 、yan zao tang 、pu tao tang quan suan yi ji ji huang suan hua he lin suan hua xiu shi ,cong er sheng cheng jie gou ji ji fu za duo yang de O-gan lou ju tang jie gou 。O-gan lou ju tang jie gou shang de duo yang xing fu yu ji feng fu de sheng wu xue gong neng 。jin guan you 50yu chong O-gan lou dan bai ju tang bei jian ding ,dan shi mu qian de yan jiu jin ji zhong zai O-gan lou tang ji hua xiu shi de α-ji ying yang bu liang dan bai ju tang (α-dystroglycan,α-DG)shang 。α-DGshi xi bao mo biao mian de chong yao zu cheng bu fen ,ji yu kang ji wei su dan bai (dystrophin)he ji ju tang (sarcoglycan)gong tong zu cheng ji ying yang bu liang dan bai fu ge wu (dystrophin-glycoprotein complex,DGC),jie dao bao nei yu bao wai ji zhi de xiang hu zuo yong 。α-DGshang O-gan lou tang ji hua xiu shi yi chang hui dao zhi ge chong cheng du bu tong de xian tian xing ji ying yang bu liang zheng (congenital muscular dystrophies,CMDs)。mu qian de yan jiu hai biao ming ,O-gan lou ju tang jie dao lin ba xi bao xing mai lao cong nao mo yan bing du (lymphocytic choriomeningitis virus,LCMV)、sa la re bing du (Lassa fever virus,LFV)deng bing du dui su zhu xi bao de ru qin he gan ran ,bing ju yu zhong liu xi bao de zhuai yi he kuo san you guan 。ci wai ,O-gan lou ju tang dui shen jing ji tong de fa yo 、sheng chang 、xiu fu yi ji xin hao chuan dao fang mian dou fa hui chong yao zuo yong 。sui ran Core M3 O-gan lou ju tang de sheng wu xue gong neng yi jing ming que ,dan shi dui yu Core M1he Core M2 O-gan lou ju tang de gong neng yu sheng wu ge cheng tu jing hai zhi zhi shen shao 。yin ci ,jie gou que ding de Core M1he Core M2 O-gan lou ju tang fen zi gao xiao huo qu ju you chong yao de yi yi ,ji ke yi zuo wei fen zi tan zhen yong lai yan jiu O-gan lou ju tang de sheng wu ge cheng tu jing ,yi ji yong yu zai fen zi shui ping shang chan shi O-gan lou ju tang duo chong sheng wu xue huo xing de zuo yong ji zhi ,wei tang lian yi chang xiang guan ji bing de fa sheng 、fa zhan he zhi liao di gong li lun yi ju 。mu qian de O-gan lou ju tang ge cheng yan jiu zhu yao ji zhong zai jie gou jian chan de Core M1de ge cheng shang ,da duo shu hua xue ge cheng ce lve dou shi mu biao fen zi wei dao xiang de ge cheng ce lve ,xu yao jing guo hen duo bu hua xue bao hu ji cao zuo ,zheng ti shou lv di ,er ju zui zhong zhi neng de dao yi ge mu biao fen zi 。yi bao dao de mei fa ge cheng duo shou xian yu mei de lai yuan ,yi ji cui hua xiao lv di 、ke rong xing biao da kun nan 、de wu kuo ying xing cha deng wen ti 。zai qian ji gong zuo zhong ,ben shi yan shi yi jing cheng gong fa zhan le yi ge duo yang hua wei dao xiang de hua xue mei fa ge cheng ce lve yong yu Core M1 O-gan lou ju tang de ge cheng 。gai fang fa bu zhou jian jie 、shou lv gao ,shi xian le 6ge Core M1 O-gan lou ju tang de gao xiao da liang ge cheng 。zai qian ji gong zuo de ji chu shang ,ben lun wen fa zhan le yi chong yi hua xue fa ge cheng de he xin jie gou wei ji chu de mei fa mo kuai hua zu zhuang ce lve ,shou ci cheng gong ge cheng le 63ge Core M1he Core M2 O-gan lou ju tang jie gou ,gou jian le jie gou fu za duo yang de O-gan lou ju tang hua ge wu ku 。gai ce lve yi ke ji hua xue ge cheng de 5ge he xin jie gou wei ji chu ,tong guo duo yang hua wei dao xiang de 3ge mei fa mo kuai de chuan lian shi yong ,yi zui duo 4bu fan ying bu zhou ,cheng gong huo de le 58ge fu za O-gan lou ju tang jie gou 。ben lun wen zhu yao bao gua yi xia ji ge fang mian :(1)hua xue ge cheng 5ge O-gan lou ju tang he xin jie gou yi an ji pu tang san lv yi xian ya an zhi he ru tang an san lv yi xian ya an zhi wei gei ti ,li yong C2wei qiang ji luo lou huo zhe C2、C6wei qiang ji luo lou de ding er tong bao hu de gan lou tang zuo wei shou ti ,jing guo yi bu ping hang tang gan hua fan ying jiu ke yi gao xiao huo de 5ge quan bao hu O-gan lou ju tang he xin jie gou ,zai jing guo jian chan 、gao xiao de tuo bao hu cao zuo ,shi xian le 5ge O-gan lou ju tang he xin 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fei dui chen xing Core M2 O-gan lou ju tang fen bie yi hua xue ge cheng de liang ge fei dui chen si tang he xin jie gou wei qi shi yuan liao ,tong guo gai bian mei fa mo kuai hua chuan lian de shun xu ,yi ji li yong tang ji zhuai yi mei dui bu tong jie gou de wu zhuan yi xing de cha yi ,ge cheng le quan bu ke neng cun zai de 42ge fei dui chen xing Core M2 O-gan lou ju tang jie gou Ⅲ-34～111-73。ben lun wen chuang xin dian bao gua yi xia ji ge fang mian :(1)tong guo qiao miao de she ji ,jin shi yong liang ge tong yong de tang ji gei ti he yi ge tang ji shou ti ,tong guo yi fu fa tang gan hua he tong yong de tuo bao hu ji tiao jian ,shi xian le 5ge O-gan lou ju tang he xin jie gou ke ji ge cheng 。(2)ji yu hua xue ge cheng de 5ge he xin jie gou ,jin shi yong 3ge mei fa zu zhuang mo kuai ,tong guo mo kuai de chuan lian shi yong he ping hang ge cheng ,yi zui chang 4bu de xian xing bu zhou ,zai guo ji shang shou ci shi xian le O-gan lou ju tang Core M1he Core M2quan bu 63ge jie gou de ji tong xing 、duo yang hua ge cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的孟彩彩，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于甘露聚糖论文,糖苷化论文,酶法模块化组装论文,肌营养不良蛋白聚糖论文,糖基转移酶论文,化学酶法合成论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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