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　　近日(ri)，四川(chuan)大(da)(da)學華(hua)西生(sheng)物治療全國(guo)重(zhong)點(dian)實(shi)(shi)驗室/化(hua)工學院鈕大(da)(da)文教授(shou)團隊聯合北(bei)京大(da)(da)學深圳研(yan)究(jiu)生(sheng)院吳云(yun)東教授(shou)在(zai)Nature發(fa)(fa)表題為(wei)“Catalytic Glycosylation for Minimally Protected Donors and Acceptors”的研(yan)究(jiu)文章。研(yan)究(jiu)開發(fa)(fa)了一個通用平臺(tai)，用于(yu)未保護或受(shou)保護程度(du)極低的供體和受(shou)體之間進行位點(dian)、立體和化(hua)學選(xuan)擇性O-糖(tang)基化(hua)反應。這項研(yan)究(jiu)利用催(cui)化(hua)劑實(shi)(shi)現了高選(xuan)擇性糖(tang)基化(hua)反應，為(wei)糖(tang)化(hua)學領域(yu)中“選(xuan)擇性控制”這一長(chang)期挑戰帶來了全新(xin)思(si)路，有望極大(da)(da)降低糖(tang)類化(hua)合物合成的難度(du)，為(wei)探索糖(tang)類化(hua)合物的功能提(ti)供技(ji)術(shu)支撐，代表了糖(tang)化(hua)學領域(yu)的重(zhong)大(da)(da)進展。

　　四川(chuan)大(da)學為第一(yi)通(tong)訊(xun)單(dan)位，生(sheng)物治療全國重點實驗室博士生(sheng)黨湫菂(di)、北京大(da)學深圳研究生(sheng)院博士生(sheng)鄧(deng)逸輝為共同第一(yi)作者(zhe)，鈕大(da)文(wen)教授和吳云東教授為共同通(tong)訊(xun)作者(zhe)。

　　糖被(bei)稱為(wei)第三生命(ming)鏈(lian),在生理(li)病理(li)過(guo)程、重大疾(ji)病診斷、小分(fen)(fen)子藥物研發、大分(fen)(fen)子靶向(xiang)藥物遞送、免疫治療等(deng)領(ling)域都發揮著不(bu)可或缺的(de)(de)(de)作用。要研究和開發糖的(de)(de)(de)功能，亟需高效、簡(jian)潔的(de)(de)(de)方法對這些結構復(fu)雜的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子進(jin)行化(hua)學合成(cheng)。然而(er)，由(you)于糖類結構復(fu)雜，具有(you)多(duo)個手性(xing)中(zhong)心和羥基，如何(he)實(shi)現選擇(ze)性(xing)控制是(shi)糖類合成(cheng)長期面臨的(de)(de)(de)挑戰。多(duo)年來，化(hua)學家們一般(ban)通過(guo)繁瑣(suo)的(de)(de)(de)“保護基”操作來控制O-糖苷(gan)化(hua)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)選擇(ze)性(xing)，這極大地(di)增(zeng)加了合成(cheng)工作的(de)(de)(de)復(fu)雜性(xing)。而(er)如何(he)擺脫保護基的(de)(de)(de)依賴，實(shi)現糖苷(gan)鍵直(zhi)接高效、高選擇(ze)性(xing)構建，是(shi)該領(ling)域長期懸而(er)未決的(de)(de)(de)科學難(nan)題。

　　研究團(tuan)隊設(she)想(xiang)通(tong)過催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑控制策略(lve)來實(shi)現未保護(hu)糖(tang)之間的(de)(de)(de)精準(zhun)O-糖(tang)苷(gan)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)前期(qi)工作中(zhong)，團(tuan)隊建立(li)了通(tong)過自由基(ji)(ji)策略(lve)將(jiang)穩定易得的(de)(de)(de)烯丙基(ji)(ji)糖(tang)基(ji)(ji)砜轉化(hua)(hua)(hua)為活性(xing)(xing)糖(tang)基(ji)(ji)親(qin)(qin)電(dian)試劑的(de)(de)(de)方法。這個糖(tang)供(gong)體(ti)活化(hua)(hua)(hua)策略(lve)已被證明能夠兼容包括游離羥基(ji)(ji)在(zai)內的(de)(de)(de)大多(duo)數極性(xing)(xing)官能團(tuan)，為開發(fa)不依賴(lai)保護(hu)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)體(ti)系提(ti)供(gong)了可能。團(tuan)隊進一步設(she)想(xiang)設(she)計催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑將(jiang)原(yuan)位(wei)產(chan)生的(de)(de)(de)親(qin)(qin)電(dian)糖(tang)供(gong)體(ti)2和糖(tang)受(shou)(shou)體(ti)5通(tong)過可逆相互作用(yong)(如多(duo)個非共(gong)價和可逆共(gong)價作用(yong))組裝在(zai)一起，像酶催(cui)化(hua)(hua)(hua)過程一樣限制底(di)物(wu)的(de)(de)(de)運動(dong)自由度，實(shi)現未受(shou)(shou)保護(hu)的(de)(de)(de)糖(tang)受(shou)(shou)體(ti)和供(gong)體(ti)間選擇(ze)性(xing)(xing)O-糖(tang)苷(gan)化(hua)(hua)(hua)。

　　基(ji)于這一設(she)想，研究(jiu)團(tuan)隊設(she)計開(kai)發了一類氨基(ji)硼酸催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，通過與糖(tang)(tang)的(de)非(fei)共價(jia)氫鍵(jian)和可逆共價(jia)B-O鍵(jian)的(de)相互作用，結合(he)自由基(ji)活化(hua)(hua)烯丙基(ji)糖(tang)(tang)基(ji)砜形成糖(tang)(tang)基(ji)溴化(hua)(hua)物的(de)策略(lve)，實現了不依(yi)賴保護(hu)基(ji)的(de)選擇性O-糖(tang)(tang)苷化(hua)(hua)。此外，通過調(diao)控氨基(ji)硼酸催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)結構，能夠精準調(diao)控O-糖(tang)(tang)苷化(hua)(hua)的(de)位置選擇性。

a) 低聚糖合成背景。b) 反應(ying)設計。

　　該研究項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)實驗部分(fen)由鈕大文教授團隊(dui)(dui)完(wan)成(cheng)，計算部分(fen)由吳(wu)云東教授團隊(dui)(dui)完(wan)成(cheng)；并得到了(le)國(guo)家(jia)自(zi)然基金委優青(qing)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)和創新(xin)群(qun)體(ti)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)、四(si)川大學(xue)科研院創新(xin)領(ling)軍人才項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)、四(si)川大學(xue)華西(xi)醫院1?3?5計劃項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)的支持(chi)。部分(fen)實驗分(fen)析(xi)測(ce)試(shi)在(zai)四(si)川大學(xue)分(fen)析(xi)測(ce)試(shi)中心(xin)王(wang)曉燕老師和四(si)川大學(xue)生命科學(xue)學(xue)院質譜中心(xin)王(wang)晞華老師幫(bang)助下完(wan)成(cheng)。