[发明专利]天冬酰胺结合型糖蛋白的核心糖链的合成

说明书

技术领域

本发明涉及糖链的化学合成领域、尤其是涉及化学合成糖蛋白的糖链的简便方法及其合成中间体。

背景技术

糖蛋白是指含有称为糖链的寡糖部分的蛋白质。

目前已经发现，糖蛋白与细胞粘附或信号传导等生物学过程密切相关，而且已逐渐知道触发不同生物学过程的糖链结构。然而，仅少量糖蛋白在活体内表达为糖链，以介导生物学过程，而且获得足够量的纯的糖蛋白以测定糖链的理化性质是非常困难的。

天冬酰胺结合型糖蛋白是一种在人血清或卵清蛋白中广泛存在的糖蛋白。按照糖链的分枝和/或组成糖的特征，天冬酰胺结合型糖蛋白可分为高甘露糖型、复合型和混合型。所有这些类型都具有共同的五糖核心糖链结构，该五糖在链的还原端包含3分子甘露糖和2分子N-乙酰葡糖胺；

天冬酰胺结合型糖蛋白的核心糖链结构

因此，上式所示的核心糖链结构的化学合成，为天冬酰胺结合型糖链的功能研究提供了基础。

发明内容

然而，尚不知道合成天冬酰胺结合型糖链的核心糖链结构的有效方法。原因之一是因为核心糖链结构含有很难化学合成的部分。

在核心糖链结构的化学合成中，特别困难的是形成甘露糖β-糖苷键，该键是β-甘露-糖苷键(Manβ1→4-GlcNAc)。这是由于以下事实所致：邻基效应是无用的，因为甘露糖的2-OH基团连接在直立位置(axial position)上，而β-甘露糖苷键给糖中常见的端基异构效应带来电不稳定结构。Kunz等公开了制备β-甘露糖苷结构的化学方法，该方法包括一个复杂的过程，而且耗时、成本高(Kunz，H.和Gunther，W.(1988)Angew.Chem.Int.Ed.Engl.27，1086-1087)。

之所以难以形成β-甘露糖苷键(Manβ1→4-GlcNAc)的其它原因是：糖苷化反应的受体是N-乙酰葡糖胺，其在反应介质中的溶解度低，而且4-OH基团的活性要比其它OH基团的活性低(OH基团的活性：1-OH＞＞6-OH＞＞2-OH＞3-OH＞4-OH)。

此外，在天冬酰胺结合型糖链的核心糖链结构的化学合成中，GlcNAcβ1→4GlcNAc结构的合成存在一些困难。

如上所述，在天冬酰胺结合型糖链的核心糖链结构的化学合成中，三糖(Manβ1→GlcNAcβ1→4GlcNAc)在还原端的合成尤其存在很大困难。为了合成核心糖链结构，尤其是怎样有效合成β-甘露糖苷键，这是一个有待解决的问题。

本发明的发明人将注意力集中在具有甘露糖苷β1→4键结构的天然多糖(尤其是具有甘露糖苷β1→4键的半乳甘露聚糖、瓜尔胶和甘露聚糖)上。

本发明的目的是通过使用在天然多糖结构中包含Manβ1→4Man的二糖单元，解决合成核心糖链结构、尤其是形成β-甘露-糖苷键的 问题，并且建立合成核心糖链结构的有效方法。

因此，本发明涉及包括下述步骤的方法：

(1)制备下式(I)所示的甘露糖二糖化合物(ManP¹β1→4ManP¹型)的步骤：

其中P¹是OH保护基，波浪线表示-OP¹连接在直立或平伏位置(equatorial position)或两者的混合，即通过水解具有甘露糖β-1，4-键的多糖，优选具有甘露糖β-1，4-键的半乳甘露聚糖、瓜尔胶或甘露聚糖，更优选下式(V)所示的半乳甘露聚糖衍生物：

(n为50以上的整数)

或者下式(VI)所示的甘露聚糖衍生物：

(n为50以上的整数)

并且保护所得化合物的羟基，

(2)将所得的甘露糖二糖化合物(ManP¹β1→4ManP¹型)转化成烯糖(glycal)化合物的各步骤，其中通过卤化并还原甘露糖二糖，将甘露糖二糖化合物还原端的甘露糖转化成烯糖，和

(3)通过上述烯糖化合物的叠氮化硝化反应(azidenitrationreaction)，制备下式(II)所示的叠氮二糖化合物(ManP¹β1→4ManP¹ 型)，其中甘露糖还原端的2-叠氮基连接在平伏位置；

其中P¹的定义同上，波浪线表示-NO₂连接在直立或平伏位置或两者的混合；