这是一种制胜的糖蛋白合成组合

大阪大学的研究人员开发了一种合成糖蛋白的二酰基二硫化偶联方法。该过程快速、稳定，并产生特定的糖蛋白。该方法用于制备由免疫细胞自然产生的细胞因子糖蛋白，只需几个步骤;论证了该技术探测生物过程的可行性。人们希望这种方法能够支持对许多疾病的调查。

　　

   

   

图片:利用硫代酸介导的化学插入法合成糖蛋白:该方法分两步组装完整的糖蛋白片段。

人体内的许多过程都是由蛋白质的功能调控的。例如，几乎所有的分子，如DNA、蛋白质、寡糖和小的生物活性分子，都是由酶产生的。然而，对异常情况的反应中蛋白质功能的改变会导致重大疾病。大阪大学的研究人员展示了一种快速、可靠的化学方法，用于制备研究这些变化所需的高纯度(均质)糖蛋白。他们的研究结果发表在《美国化学学会杂志》上。

酶和功能蛋白的功效受蛋白质修饰的调节。一种典型的蛋白质修饰是糖基化——将称为聚糖的糖链加入到蛋白质中，形成糖蛋白。糖蛋白存在于细胞表面和体液中，在许多生物过程中发挥着重要作用。然而，形成的糖蛋白可以有许多不同的糖结构。因此，研究哪些醣结构是个体生物活动所必需的，是一项挑战。

糖蛋白的生产，如生物学——从活的有机体中产生或包含成分的治疗学——使用哺乳动物细胞表达方法，但不可能调节添加到蛋白质中的糖的结构。因此，化学合成是制备适用于基础生物学实验的均质糖蛋白的最佳方法。然而，化学方法需要100多个化学转换步骤，非常耗时。

大阪大学的研究人员发现了一种前所未有的、高效的酰胺键形成反应，在甘氨酸-氨基酸和两种肽之间:二酰基二硫键偶联和硫酸捕获连接。他们证明了糖基天冬酰胺硫代酸与多肽具有良好的化学选择性偶联，所使用的条件可以在几个化学转换步骤内生成糖基多肽。

“我们基本上是用糖基天冬酰胺在两个功能肽之间形成连接，形成糖蛋白，”研究第一作者野村哥太解释说。“我们只用了几个步骤就实现了这一目标，使其成为一种高效的方法，几乎不浪费有价值的聚糖材料。”

该团队通过合成两种细胞因子糖蛋白证明了他们技术的可行性。细胞因子是重要的生物活性分子，参与炎症和免疫反应。因此，可靠地生产它们为新合成路线的实用性提供了重要的证据。

研究通讯作者Yasuhiro Kajihara解释说:“我们已经证明了一种合成糖蛋白的可靠方法，它将允许对糖蛋白的生物学功能以及生物制剂的生成进行彻底的研究。”

DOI

10.1021 / jacs.1c02601

文章标题

Glycoprotein semisynthesis by chemical insertion of glycosyl asparagine using a bifunctional thioacid-mediated strategy