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發(fā)表多篇論文!昆明植物所在糖化學(xué)合成研究中取得重要進(jìn)展

來源:昆明植物所      2020-03-18
導(dǎo)讀:糖類化合物在許多生命過程中扮演了非常重要的角色,如,細(xì)菌和病毒的感染,細(xì)胞生長和增殖,免疫反應(yīng)等等。與通過基因調(diào)控的生物合成蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸(DNA)相比,糖類化合物的生物合成不是基因調(diào)控的,而是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中通過逐步的和酶的后翻譯修飾的過程,從而導(dǎo)致了糖類化合物的非均一性和極其多樣的結(jié)構(gòu)。?

糖類化合物在許多生命過程中扮演了非常重要的角色,如,細(xì)菌和病毒的感染,細(xì)胞生長和增殖,免疫反應(yīng)等等。與通過基因調(diào)控的生物合成蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸DNA比,糖類化合物的生物合成不是基因調(diào)控的,而是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中通過逐步的和酶的后翻譯修飾的過程,從而導(dǎo)致了糖類化合物的非均一性和極其多樣的結(jié)構(gòu)。

從自然界中分離提取純的和結(jié)構(gòu)均一的多糖是一項非常艱巨的工作?;瘜W(xué)合成是一種有效的和可規(guī)?;姆椒▉淼玫郊兊暮徒Y(jié)構(gòu)確定的糖類化合物,從而可以深入研究其功能和發(fā)展新的治療藥物。然而,與通過自動化固相合成儀方便制備核苷酸和多肽相比,糖類分子的化學(xué)合成要落后地多,困難地多。 

中國科學(xué)院昆明植物研究所天然產(chǎn)物合成化學(xué)團(tuán)隊肖國志課題組主要從以下兩方面開展糖化學(xué)合成研究工作:(1)發(fā)展糖化學(xué)合成的新方法和新策略;(2)對具有重要生物活性的糖類天然產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)合成和生物活性研究。 
2019年該課題組報道了基于糖基鄰炔基苯甲酸酯(俞氏糖苷化反應(yīng))的正交一鍋糖苷化反應(yīng)策略(Org. Lett201921, 2335)。此策略解決了之前基于硫苷的正交一鍋法合成所存在的硫苷苷元轉(zhuǎn)移,離去基團(tuán)干擾和硫醇味道大的問題,大大擴(kuò)寬了其的應(yīng)用范圍。此研究成果第一作者為博士研究生張云琴。 
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今年初,該課題組發(fā)展了一種新穎的糖苷化反應(yīng),可以實現(xiàn)對氧苷和核苷的高效合成(Nat. Commun202011, 405)。此方法采用易于制備而且穩(wěn)定的糖基鄰1-苯基烯基苯甲酸酯(PVB)為新穎的糖基給體,N-碘代丁二酰亞胺(NIS)和三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTf)為便宜易得的促進(jìn)劑,同時,具有反應(yīng)條件溫和,寬廣的底物范圍,和良好到優(yōu)秀的糖苷化反應(yīng)收率。值得一提的是,PVB給體可以與三氯乙酰亞胺酯(TCAI)給體(Schmidt糖苷化反應(yīng)),糖基鄰炔基苯甲酸酯(ABz)給體(俞氏糖苷化反應(yīng))結(jié)合進(jìn)行正交一鍋糖苷化反應(yīng),實現(xiàn)各種具有重要生理活性的寡糖的高效合成。同時,PVB給體也可以成功應(yīng)用于核苷類抗生素藥物卡培他濱,加洛他濱和去氧氟尿苷高效合成中。此研究成果第一作者為博士研究生李朋華,何海清博士和博士研究生張云琴。 
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近日,肖國志課題組報道了采用之前發(fā)展的正交一鍋糖苷化反應(yīng)策略實現(xiàn)了具有強(qiáng)抗糖尿病番石榴多糖的19糖重復(fù)單元和子結(jié)構(gòu)的高效合成,從而可以深入研究其生物活性,為將來開發(fā)治療糖尿病藥物打下堅實基礎(chǔ)。此研究成果在線發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202000992)。此研究成果第一作者為博士研究生張云琴,陳子汐和黃盈盈。 
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以上研究成果得到中國科學(xué)院昆明植物研究所啟動基金和國家自然科學(xué)基金(21907097)資助。 
文章鏈接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.9b00617
https://www.nature.com/articles/s41467-020-14295-z
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202000992


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