轉(zhuǎn)譯后和翻譯中的蛋白質(zhì)修飾對于蛋白質(zhì)功能的活化至關(guān)重要。舉例來說，最近的研究表明，這些修飾可以調(diào)節(jié)多種疾病的進(jìn)程，如癌癥、阿茨海默癥和帕金森氏癥等。

其中可見在這些蛋白質(zhì)修飾里，主要是進(jìn)行糖基化，而由此產(chǎn)生的聚醣在其結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出相當(dāng)大的異質(zhì)性。此外，糖蛋白存在于細(xì)胞表面和體液中，這些蛋白質(zhì)被絲氨酸/蘇氨酸連接的 O-聚醣或天冬酰胺連接的 N -聚醣所修飾。然而，聚醣的生物合成受糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶的底物特異性調(diào)節(jié)，導(dǎo)致聚醣的結(jié)構(gòu)相當(dāng)多樣化。不過，在這些情況下，反而導(dǎo)致我們無法確定哪些聚醣在維持特定生物事件中所發(fā)揮的作用。

所以，要了解每種聚醣結(jié)構(gòu)引發(fā)的生物過程，均質(zhì)糖蛋白的制備對于生物實(shí)驗(yàn)就顯得至關(guān)重要。而主要的糖蛋白制備方法，則是通過細(xì)胞表達(dá)和化學(xué)合成來實(shí)現(xiàn)。

為了建立更穩(wěn)健、更快速的均質(zhì)糖蛋白的合成路線，最近，Osaka University的Yasuhiro Kajihara教授在J. Am. Chem. Soc.上發(fā)表了一種使用雙功能硫代酸介導(dǎo)的反應(yīng)策略，通過化學(xué)方法插入糖基天冬酰胺直接進(jìn)行糖蛋白的半合成。

圖片來源：J. Am. Chem. Soc.

該研究經(jīng)由探討了幾個基于氨基硫代酸的關(guān)鍵反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，糖基天冬酰胺硫代酸和肽硫代酸可進(jìn)行二?；蚧锏呐悸?lián)（DDC）形成糖肽。

圖片來源：J. Am. Chem. Soc.

這種高效的偶聯(lián)反應(yīng)是一種新的糖蛋白合成方法。例如，雙功能硫代酸介導(dǎo)的策略，它可以將兩個肽與糖基天冬酰胺硫代酸的 N 端和 C 端進(jìn)行偶聯(lián)。

圖片來源：J. Am. Chem. Soc.

反之，過去的糖蛋白合成方法，需要在前期和隨后的多種糖蛋白合成路線中，使用糖基天冬酰胺，而該研究所開發(fā)的概念則可以在幾個步驟內(nèi)直接把肽和糖基天冬酰胺硫代酸生成糖蛋白產(chǎn)物。

圖片來源：J. Am. Chem. Soc.

有鑒于此，該研究實(shí)現(xiàn)了糖基天冬酰胺硫代酸用于穩(wěn)定糖蛋白半合成的有效制備方法與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

Glycoprotein Semisynthesis by Chemical Insertion of Glycosyl Asparagine Using a Bifunctional Thioacid-Mediated Strategy

J. Am.Chem. Soc. 2021, jacs.1c02601

原文作者：Kota Nomura, Yuta Maki, Ryo Okamoto, Ayano Satoh,and Yasuhiro Kajihara*