[發(fā)明專利]ABH人血型抗原的合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810036911.8
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108251474A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹鴻志;李蕓;葉金鳳;劉長城
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C12P19/18
• 分類號: C12P19/18
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明涉及一種糖類的合成方法，具體涉及ABH血型抗原的合成，包括利用“一鍋多酶”體系將巖藻糖以α1?2糖苷鍵偶聯(lián)到式(I)所示的二糖上，合成式(II)所示的三糖的步驟；利用“一鍋多酶”體系將半乳糖以α1?3糖苷鍵偶聯(lián)到式(II)所示的三糖上，合成式(III)所示的四糖的步驟；以及利用“一鍋多酶”體系將N?乙酰氨基半乳糖以α1?3糖苷鍵偶聯(lián)到式(II)所示的三糖上，合成式(IV)所示的四糖的步驟。本發(fā)明利用酶法模塊化組裝，充分利用各種酶的高效性與底物專一性，完成了ABH血型抗原的合成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種糖類的合成方法，具體涉及ABH血型抗原的合成。

背景技術(shù)

ABH血型抗原是人類主要的血型抗原，其抗原表位的決定簇是由寡糖鏈構(gòu)成，這些寡糖鏈可以與多肽或者脂類結(jié)合形成糖蛋白或者鞘糖脂。ABH血型抗原不僅存在于紅細(xì)胞表面，也廣泛存在于人體器官的上皮和內(nèi)皮細(xì)胞、母乳、唾液和尿液等，這些寡糖抗原與急性溶血性輸血反應(yīng)以及骨髓和器官移植的免疫反應(yīng)有關(guān)。越來越多的研究表明，這些抗原作為受體在各種細(xì)菌、病毒和寄生蟲感染以及腫瘤轉(zhuǎn)移中扮演著重要的角色。

ABH血型抗原包括三種抗原表位決定簇，H抗原是由巖藻糖和半乳糖相連形成的二糖[Fucα(1-2)Galβ-OR]，A抗原是在H抗原二糖的基礎(chǔ)上引入N-乙酰氨基半乳糖[GalNAcα(1-3)[Fucα(1-2)]Galβ-OR]，B抗原是在H抗原二糖的基礎(chǔ)上引入半乳糖[Galα(1-3)[Fucα(1-2)]Galβ-OR]，如圖1所示。根據(jù)其生物合成途徑中二糖前體結(jié)構(gòu)的不同，ABH抗原可以進(jìn)一步分為5個亞型，分別是I型：Galβ1-3GlcNAcβ1-R，II型：Galβ1-4GlcNAcβ1-R，III型：Galβ1-3GalNAcα1-R，IV型：Galβ1-3GalNAcβ1-R，VI型：Galβ1-4Glcβ1-R。而本發(fā)明主要涉及VI型：Galβ1-4Glcβ1-R，再以前體二糖為底物，在糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下依次將3種不同的單糖(Fuc，GalNAc，Gal)連接到二糖的非還原末端得到三種A抗原[GalNAcα1,3[Fucα(1-2)]Galβ1,4Glc]、B抗原[Galα1,3[Fucα(1-2)]Galβ1,4Glc]和H抗原[Galβ1,4(Fucα1,2)GlcβProN3]。

ABH血型抗原的重要生物學(xué)意義，使其抗原的合成成為近六十年來糖合成領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前，對ABH血型抗原的合成方法有化學(xué)法、化學(xué)酶法、酶法和全細(xì)胞發(fā)酵。化學(xué)法需要復(fù)雜的保護(hù)，脫保護(hù)過程，而且操作條件嚴(yán)格，使最終收率較低；酶法合成中酶的來源和底物專一性限制了酶法的廣泛使用，而全細(xì)胞發(fā)酵只能生成一種寡糖結(jié)構(gòu)而且難以純化。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述不足，本發(fā)明提出一種合成ABH抗原的方法。采用“一鍋多酶”體系模塊化組裝合成ABH抗原，為其在生物活性上的研究奠定基礎(chǔ)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種ABH血型抗原的合成方法：包括利用“一鍋多酶”體系將巖藻糖以α1-2糖苷鍵偶聯(lián)到式(I)所示的二糖上，合成式(II)所示的三糖的步驟；利用“一鍋多酶”體系將半乳糖以α1-3糖苷鍵偶聯(lián)到式(II)所示的三糖上，合成式(III)所示的四糖的步驟；以及利用“一鍋多酶”體系將N-乙酰氨基半乳糖以α1-3糖苷鍵偶聯(lián)到式(II)所示的三糖上，合成式(IV)所示的四糖的步驟；

式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中，R1為羥基、疊氮取代烷基、炔基取代烷基、巰基取代烷基、α-或β-構(gòu)型取代烷基、α-或β-構(gòu)型絲氨酸殘基、α-或β-構(gòu)型蘇氨酸殘基。

上述合成方法中，利用“一鍋多酶”體系合成式(II)所示的三糖的步驟中，先后用到的酶分別為：巖藻糖焦磷酸化酶和α1-2巖藻糖轉(zhuǎn)移酶。

上述合成方法中，利用“一鍋多酶”體系合成式(III)所示的四糖的步驟中，先后用到的酶分別為：半乳糖激酶、糖核苷生成酶以及α1-3半乳糖轉(zhuǎn)移酶。