糖基化修飾是重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾,在生物體的生命活動中扮演著重要角色。細(xì)胞表面糖型的變化往往與細(xì)胞生理狀態(tài)及疾病進程密切相關(guān)。因此,對寡糖的結(jié)構(gòu)和功能進行深入研究,具有重要的生物學(xué)意義。然而,目前批量獲得結(jié)構(gòu)確定的寡糖仍具有很大的挑戰(zhàn)性。因此,如何快速高效地獲得結(jié)構(gòu)確定的寡糖庫是近年來糖科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點。本論文以獲得具有不同結(jié)構(gòu)特點的poly-LacNAc系列糖鏈以及O-GalNAc聚糖為研究目標(biāo),發(fā)展了基于酶法模塊化合成體系的手動和自動化合成策略,主要完成了以下工作。1.Poly-LacNAc系列糖鏈的酶法模塊化合成Poly-LacNAc系列糖鏈普遍存在于N-聚糖、O-聚糖以及鞘糖脂中,在炎癥、細(xì)胞識別以及腫瘤轉(zhuǎn)移等生物過程中均發(fā)揮重要的作用。早在19世紀(jì)末,poly-LacNAc系列糖鏈就已成為糖科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點,不同的合成策略相繼用于此系列化合物的合成。然而,已報道的化學(xué)合成策略存在糖苷化反應(yīng)選擇性低、步驟繁瑣、費時費力以及總收率低等缺點。已發(fā)展的酶法合成策略存在酶的來源有限、酶的表達(dá)量低、需要添加昂貴的糖核苷酸等缺點和不足。因此,仍需發(fā)展一種便捷、高效的合成方法用于該系列...

【文章頁數(shù)】：292 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第一章 緒論
    1.1 糖生物學(xué)
        1.1.1 糖鏈結(jié)構(gòu)的多樣性
        1.1.2 糖鏈的生物學(xué)意義
    1.2 糖類化合物的合成研究進展
        1.2.1 化學(xué)法合成
        1.2.2 酶法合成
        1.2.3 化學(xué)酶法合成
    1.3 糖鏈在糖生物學(xué)中的應(yīng)用
        1.3.1 糖芯片技術(shù)
        1.3.2 糖疫苗
        1.3.3 糖藥物
    1.4 本論文的研究內(nèi)容和擬解決的問題
第二章 Poly-LacNAc系列糖鏈的酶法模塊化合成及應(yīng)用研究
    2.1 Poly-LacNAc系列寡糖的研究進展
        2.1.1 Poly-LacNAc系列寡糖的結(jié)構(gòu)
        2.1.2 Poly-LacNAc系列寡糖的生物學(xué)功能
        2.1.3 Poly-LacNAc系列寡糖的合成研究進展
    2.2 課題設(shè)計
        2.2.1 糖鏈連接臂的選擇
        2.2.2 模塊化合成體系的構(gòu)建
    2.3 Poly-LacNAc系列糖鏈的模塊化組裝
        2.3.1 酶法模塊化合成poly-LacNAc系列糖鏈
        2.3.2 酶法模塊化合成oligo-Le^x系列糖鏈
        2.3.3 酶法模塊化合成位點專一性的Le^x糖鏈
        2.3.4 酶法模塊化合成sialyl-poly-LacNAc和sialyl-oligo-Lex

        2.3.5 酶法模塊化合成VIM-2抗原
    2.4 Poly-LacNAc系列糖鏈的應(yīng)用研究
        2.4.1 Poly-LacNAc寡糖與糖結(jié)合蛋白檢測結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 O-GalNAc聚糖的化學(xué)酶法合成及應(yīng)用研究
    3.1 O-GalNAc聚糖的研究進展
        3.1.1 黏蛋白的結(jié)構(gòu)與功能
        3.1.2 O-GalNAc聚糖的生物學(xué)功能
        3.1.3 O-GalNAc聚糖的結(jié)構(gòu)
        3.1.4 O-GalNAc聚糖的生物學(xué)合成途徑
        3.1.5 O-GalNAc聚糖的合成研究進展
    3.2 課題設(shè)計
        3.2.1 O-GalNAc聚糖核心結(jié)構(gòu)的化學(xué)合成
        3.2.2 O-GalNAc聚糖抗原決定簇的酶法模塊化合成
    3.3 多樣化導(dǎo)向的O-GalNAc聚糖庫的合成
        3.3.1 O-GalNAc聚糖核心結(jié)構(gòu)的化學(xué)合成
        3.3.2 O-GalNAc聚糖sTn抗原的酶法模塊化合成
        3.3.3 O-GalNAc聚糖Core1系列聚糖的酶法模塊化合成
        3.3.4 O-GalNAc聚糖Core2系列聚糖的酶法模塊化合成
        3.3.5 O-GalNAc聚糖Core3、Core4和Core6系列聚糖的酶法模塊化合成
    3.4 O-GalNAc聚糖的應(yīng)用研究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 寡糖的酶法自動化合成研究
    4.1 糖類化合物自動化合成研究進展
        4.1.1 載體的研究進展
        4.1.2 連接臂的研究進展
        4.1.3 自動化合成儀的研究進展
    4.2 課題設(shè)計與可行性研究
        4.2.1 PNIPAM載體樹脂的溫敏特性
        4.2.2 連接臂硫代羥基乙酸酐在PNIPAM與寡糖偶聯(lián)過程中的可行性考察
        4.2.3 連有PNIPAM的寡糖復(fù)合物的溫敏特性及回收率考察
        4.2.4 糖基轉(zhuǎn)移酶對連有PNIPAM的寡糖復(fù)合物的催化活性研究
        4.2.5 多肽合成儀用于糖鏈酶法自動化合成的可行性考察
    4.3 寡糖的酶法自動化合成
        4.3.1 寡糖GM1以及血型相關(guān)糖抗原的酶法自動化合成
        4.3.2 Poly-LacNAc糖鏈的酶法自動化合成
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 本論文的不足之處
    5.4 展望
第六章 實驗部分
    6.1 一般實驗方法
        6.1.1 酶的表達(dá)與純化
    6.2 Poly-Lac-NAc系列糖鏈的酶法模塊化合成及應(yīng)用研究
        6.2.1 酶法模塊化合成體系
        6.2.2 酶法模塊化合成poly-LacNAc糖鏈
        6.2.3 酶法模塊化合成oligo-Le^x系列糖鏈
        6.2.4 酶法模塊化合成位點專一性的Le^x糖鏈
        6.2.5 酶法模塊化合成sialyl-poly-LacNAc和sialyl-oligo-Le^x

        6.2.6 酶法模塊化合成VIM-2抗原
        6.2.7 糖芯片的制備及檢測
    6.3 O-GalNAc聚糖的化學(xué)酶法合成及其應(yīng)用研究
        6.3.1 通用HPLC方法
        6.3.2 酶促糖鏈延伸的一般方法
        6.3.3 多樣化導(dǎo)向的O-GalNAC聚糖庫的合成
        6.3.4 聚糖芯片的制備及檢測
    6.4 寡糖的酶法自動化合成研究
        6.4.1 寡糖與PNIPAM載體樹脂的偶聯(lián)與釋放
        6.4.2 寡糖GM1的酶法手動及自動化合成
        6.4.3 人類血型糖抗原的酶法手動及自動化合成
        6.4.4 Poly-LacNAc糖鏈的酶法自動化合成
參考文獻
附錄Ⅰ: 化合物NMR圖譜
    Ⅰ-1. Poly-LacNAc系列糖鏈的酶法模塊化合成及應(yīng)用研究
    Ⅰ-2. O-GalNAc聚糖的化學(xué)酶法合成及應(yīng)用研究
    Ⅰ-3. 寡糖的酶法自動化合成研究
附錄Ⅱ: 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3749049

boshi