[发明专利]ABH人血型抗原的合成方法

说明书

本发明涉及一种糖类的合成方法，具体涉及ABH血型抗原的合成，包括利用“一锅多酶”体系将岩藻糖以α1‑2糖苷键偶联到式(I)所示的二糖上，合成式(II)所示的三糖的步骤；利用“一锅多酶”体系将半乳糖以α1‑3糖苷键偶联到式(II)所示的三糖上，合成式(III)所示的四糖的步骤；以及利用“一锅多酶”体系将N‑乙酰氨基半乳糖以α1‑3糖苷键偶联到式(II)所示的三糖上，合成式(IV)所示的四糖的步骤。本发明利用酶法模块化组装，充分利用各种酶的高效性与底物专一性，完成了ABH血型抗原的合成。

技术领域

本发明涉及一种糖类的合成方法，具体涉及ABH血型抗原的合成。

背景技术

ABH血型抗原是人类主要的血型抗原，其抗原表位的决定簇是由寡糖链构成，这些寡糖链可以与多肽或者脂类结合形成糖蛋白或者鞘糖脂。ABH血型抗原不仅存在于红细胞表面，也广泛存在于人体器官的上皮和内皮细胞、母乳、唾液和尿液等，这些寡糖抗原与急性溶血性输血反应以及骨髓和器官移植的免疫反应有关。越来越多的研究表明，这些抗原作为受体在各种细菌、病毒和寄生虫感染以及肿瘤转移中扮演着重要的角色。

ABH血型抗原包括三种抗原表位决定簇，H抗原是由岩藻糖和半乳糖相连形成的二糖[Fucα(1-2)Galβ-OR]，A抗原是在H抗原二糖的基础上引入N-乙酰氨基半乳糖[GalNAcα(1-3)[Fucα(1-2)]Galβ-OR]，B抗原是在H抗原二糖的基础上引入半乳糖[Galα(1-3)[Fucα(1-2)]Galβ-OR]，如图1所示。根据其生物合成途径中二糖前体结构的不同，ABH抗原可以进一步分为5个亚型，分别是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。而本发明主要涉及VI型：Galβ1-4Glcβ1-R，再以前体二糖为底物，在糖基转移酶的催化下依次将3种不同的单糖(Fuc，GalNAc，Gal)连接到二糖的非还原末端得到三种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学意义，使其抗原的合成成为近六十年来糖合成领域的热点。目前，对ABH血型抗原的合成方法有化学法、化学酶法、酶法和全细胞发酵。化学法需要复杂的保护，脱保护过程，而且操作条件严格，使最终收率较低；酶法合成中酶的来源和底物专一性限制了酶法的广泛使用，而全细胞发酵只能生成一种寡糖结构而且难以纯化。

发明内容

针对上述不足，本发明提出一种合成ABH抗原的方法。采用“一锅多酶”体系模块化组装合成ABH抗原，为其在生物活性上的研究奠定基础。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种ABH血型抗原的合成方法：包括利用“一锅多酶”体系将岩藻糖以α1-2糖苷键偶联到式(I)所示的二糖上，合成式(II)所示的三糖的步骤；利用“一锅多酶”体系将半乳糖以α1-3糖苷键偶联到式(II)所示的三糖上，合成式(III)所示的四糖的步骤；以及利用“一锅多酶”体系将N-乙酰氨基半乳糖以α1-3糖苷键偶联到式(II)所示的三糖上，合成式(IV)所示的四糖的步骤；

式(I)、式(II)、式(III)和式(IV)中，R1为羟基、叠氮取代烷基、炔基取代烷基、巯基取代烷基、α-或β-构型取代烷基、α-或β-构型丝氨酸残基、α-或β-构型苏氨酸残基。

上述合成方法中，利用“一锅多酶”体系合成式(II)所示的三糖的步骤中，先后用到的酶分别为：岩藻糖焦磷酸化酶和α1-2岩藻糖转移酶。

上述合成方法中，利用“一锅多酶”体系合成式(III)所示的四糖的步骤中，先后用到的酶分别为：半乳糖激酶、糖核苷生成酶以及α1-3半乳糖转移酶。