化学法合成糖蛋白

在高中，我们都学过蛋白质被修饰形成糖蛋白的过程，当然，不是糖和蛋白的简单混合……

现在，牛津大学的Dyson Perrins实验室实现了糖蛋白的实验室合成。即：将下面这个合成过程在化学实验室完成，很显然，路径会有所不同。这一模式为之后的功能化蛋白质创立了模板，也促使我们有目的的高选择性修饰糖蛋白。碳水化合物通过异构化学、环大小和亚单位修饰实现其多样性，也为我们的设计提供驱动。

通过对目标糖蛋白的逆合成分析，作者给出了很多种切断方法，首先，切断蛋白质和糖基相邻的位点，留下一个多肽和糖基相连。其次，断开糖基之间的化学键。另外，糖基和氨基酸之间的化学键可以通过氧化还原方便的调控。

1、糖-蛋白质的酰胺连结

这里给出五种可行的酰胺形成方法：

1）氨基糖在二环己基碳二亚胺（DCCI）的作用下，和氨基酸发生缩合反应。DCCI的重要作用是脱水，因为形成的二环己基脲很稳定。

2)异硫氰酸酯和羧酸作用，形成酰胺和羰基硫（COS）。

3)烯戊醇衍生物在NBS作用下，离去一分子1-溴甲基四氢呋喃，溶剂乙腈亲核进攻糖基，羧酸进攻乙腈阳离子，得到氨基处于直立键的产物。

4）在三氟甲磺酸酐（Tf2O）活化下，TMS保护的烯胺在该条件脱保护，并形成平伏键的酰胺。

5）三苯基膦作用于叠氮取代的α-糖基，形成膦亚胺，和羧酸作用，得到构型保持的糖蛋白。

利用上述策略，我们可以链接很大的糖蛋白：

2、糖-蛋白质的其他连接方式

1）硫醇的亲核取代和亲核加成：

A:直接亲核加成（对α，β-不饱和酰胺Michael加成）。

B:取代五元环的内磺酰胺，经过后处理得到产物。

C:进行亲核取代，选用容易离去的碘离子。

2)将和糖基连接的碳链使用官能团转化，逐渐形成氨基酸：

A:臭氧化还原，产物是醛。

B:Horner–Wadsworth–Emmons反应，或简称HWE。

C:不对称氢化，得到特定构型的氨基酸。

3、组装策略

1）线性组装

2）收敛组装

3）混合组装策略

4）螯合插入策略

4、化学选择性