[发明专利]类志贺邻单胞菌O51血清型O抗原寡糖化学合成方法

说明书

本发明公开了类志贺邻单胞菌O51血清型O抗原寡糖化学合成方法，属于化学领域。本发明利用来源丰富的D‑葡萄糖，L‑岩藻糖和D‑葡萄糖胺等为原料，制备得到三种糖基化砌块，设计了由11个反应模块组成的合成路线，通过保护基团的优化，修饰基团引入时机的优化，成功完成了目标寡糖链的制备。本发明制备的寡糖链原料廉价易得、制备方法简单易重复，将会在类志贺邻单胞菌的新型药物和疫苗开发等方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及类志贺邻单胞菌O51血清型O抗原寡糖化学合成方法，尤其是一种还原端组装氨基连接臂的杂修饰多氨基寡糖，属于化学领域。

背景技术

类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides)是一种发现于1947年的活动性革兰氏阴性致病菌，是导致国际旅行者重度腹泻的最主要致病菌。此外，类志贺邻单胞菌还可引起一系列严重的肠道外感染，尤其易于感染儿童和有潜在疾病的成年人，其中由类志贺邻单胞菌感染引起的脓毒症和脑膜炎具有极高的致死率(I.Stock,Rev.Med.Microbiol.2004,15,129-139)。目前，对于该致病菌感染的治疗手段依赖于抗生素治疗，而临床治疗中不断出现的耐药性报告使得类志贺邻单胞菌感染的治疗愈加困难。令人担忧的是，全球范围内尚无类志贺邻单胞菌的疫苗注册上市。随着国际化交流日益密切，开发有效的类志贺邻单胞菌疫苗就显得尤为紧迫。

类志贺邻单胞菌的血清型研究显示其有102种菌体抗原(O-抗原)和51种鞭毛抗原(H- 抗原)(E.Aldova et al.,Folia Microbiol.2000,45,301-304)。由于类志贺邻单胞菌为不产荚膜细菌，其细胞表面被脂多糖层所包裹。鉴于细菌脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)的O-抗原部分具有高度的结构特异性，且在致病菌的感染和宿主的免疫应答等生物过程中均发挥重要作用(J.Lukasiewicz et al.,Biochemistry 2006,45,10434-10447)，类志贺邻单胞菌的O-抗原是开发类志贺邻单胞菌疫苗的重要目标分子。

在诸多已报道结构的类志贺邻单胞菌O-抗原中，O51血清型的O-抗原多糖结构因其高度的结构特异性而受到关注。该多糖结构由一个杂修饰多氨基三糖重复单元组成：[→4)-β-D-GlcpNAc3NHbA-(1→4)-α-L-FucpAm3OAc-(1→3)-α-D-QuipNAc-(1→](如图1所示)，包含两个氨基二脱氧己糖和一个二氨基二脱氧己糖醛酸结构，而结构中的氨基分别被乙酰基，乙脒基(acetamidino，Am)和D-3-羟基丁酰基(D-3-hydroxybutyryl，Hb)所修饰(A.Maciejewska et al.,Carbohydr.Res.2009,344,894-900)。虽然自然界中糖结构的高度多样性已广为人知，具有与类志贺邻单胞菌O51多糖结构中类似的二酰氨基糖醛酸以及稀有基团乙脒基和3-羟基丁酰基的糖分子仍极为稀少。已报道的相似结构均是来自一些重要致病菌的细胞表面组分，如创伤弧菌YJ016菌株(S.N.Senchenkova et al.,Carbohydr.Res.2009,344,1009-1013)和CECT 5198菌株(A.S.Shashkov et al.,Carbohydr.Res.2009,344,2005-2009)，铜绿假单胞菌O5血清型(A.Larkin et al.,Biochemistry 2009,48,5446-5455)，鲍氏不动杆菌ATCC 17961菌株(E. Fregolino etal.,Carbohydr.Res.2011,346,973-977)等，表明此类糖结构可能与病原菌的致病性存在着关联，而进一步验证糖类结构的相关生物学作用，依赖于得到纯品物质用于相关研究。通过提取得到多糖受到繁琐的致病菌培养和提取纯化过程的限制，而且提取所得多糖存在结构不均一，且杂质难以完全去除的问题。综上所述，通过化学合成方法得到结构明确的相关寡糖纯品将为致病菌致病性的研究，新型抗菌药物的开发，新型糖类疫苗的研发提供重要基础。