一鍋酶法合成globotriose及其類(lèi)似物.pdf

1、糖復(fù)合物廣泛分布于自然界中，是生物體必不可少的成分，參與重要的生物學(xué)過(guò)程，如信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，細(xì)胞識(shí)別，受精和發(fā)育等。在非正常生理狀況下，糖綴合物與機(jī)體的病理過(guò)程有著密切關(guān)系。此外，在疾病的治療和藥物開(kāi)發(fā)中，糖復(fù)合物被廣泛應(yīng)用，例如臨床上腫瘤的診斷，腫瘤疫苗的開(kāi)發(fā)等。80％的糖復(fù)合物是以糖脂的形式存在。其中，鞘糖脂是最主要的存在形式。現(xiàn)在我們已知，脊椎動(dòng)物中幾乎所有的糖脂都是鞘糖脂。
　　Gb3(Globotriaosylceramide

2、)屬于中性糖鞘脂，結(jié)構(gòu)式為α-Gal(1→4)β-Gal(1→4)β-Glc(1→O-ceramide)。Globotriose(Galα1-4Galβ1-4Glc)三糖是globotrio-神經(jīng)酰胺的碳水化合物部分，參與許多重要的生理學(xué)過(guò)程。Globotriose三糖不僅應(yīng)用于結(jié)腸癌的治療，最新研究表明，globotriose與人體感染HIV/AIDS密切相關(guān)。除此之外，許多人類(lèi)病原菌觸發(fā)疾病是通過(guò)連接它們的微生物黏附蛋白到宿主細(xì)胞粘

3、膜表面糖復(fù)合物的糖鏈上。例如，產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌(STEC)產(chǎn)生的志賀氏毒素(Stx)與宿主腸細(xì)胞表面的寡糖鏈globotriose(Galα1-4Galβ1-4Glc)結(jié)合，然后Stx通過(guò)轉(zhuǎn)位跨過(guò)腸屏障而進(jìn)入宿主的循環(huán)系統(tǒng)，從而引起痢疾，甚至是危及生命的溶血性尿毒綜合征(HUS)。
　　本論文共有兩個(gè)章節(jié)。第一章為緒論部分;第二章為實(shí)驗(yàn)部分，主要闡述了globotriose及其類(lèi)似物的合成。
　　由于globotriose

4、在病理學(xué)過(guò)程和藥物開(kāi)發(fā)策略中的重要應(yīng)用價(jià)值，本論文第二章主要進(jìn)行了一鍋多酶法大量合成globotriose的研究。首先，底物半乳糖和ATP在半乳糖激酶SpGalK的催化下合成了半乳糖-1-磷酸(Gal-1-P)。其次，生成的Gal-1-P和UTP反應(yīng)，在UDP-葡萄糖焦磷酸化酶SpGalU的催化下產(chǎn)生UDP-Gal。UDP-Gal是合成globotriose的直接供體，乳糖是合成globotriose的受體。最后，UDP-Gal和乳糖在

5、α-1，4-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶LgtC的催化下合成目標(biāo)產(chǎn)物globotriose。反應(yīng)后的混合物經(jīng)過(guò)活性炭色譜和P2分子篩柱純化，得到globotriose純品。利用質(zhì)譜(LCMS-IT-TOF)和核磁共振譜(1HNMR和13CNMR，400MHz，D2O)對(duì)合成的產(chǎn)物進(jìn)行分子量檢測(cè)和結(jié)構(gòu)鑒定。此外，本實(shí)驗(yàn)利用的酶SpGalK、SpGalU和LgtC具有混雜的底物適應(yīng)性，為大量快速的生產(chǎn)globotriose類(lèi)似物提供了可能。利用此多酶一鍋