發(fā)布時間：2017-03-30 12:26

  本文關(guān)鍵詞：化學酶法合成氟代Thomsen-Friedenreich（T）抗原及其唾液酸化衍生物，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：細胞表面過度表達腫瘤相關(guān)糖抗原(tumor-associated carbohydrate antigens, TACAs)是腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的普遍現(xiàn)象。近二十年來,基于TACAs而進行的抗腫瘤疫苗的合成與研發(fā)成為國際糖科學領(lǐng)域的一個研究熱點。基于天然TACAs設(shè)計的疫苗研究取得了許多突破性的成果,然而絕大多數(shù)這類糖疫苗由于不能激起機體產(chǎn)生足夠的免疫反應未能通過臨床試驗。天然TACAs的低免疫原性主要歸咎于其在人機體正常組織存在著低水平表達,因而被機體視為“自己”的內(nèi)源性物質(zhì)。此外,TACAs對內(nèi)源性的糖苷酶等敏感,容易被降解導致部分疫苗丟失了糖抗原的完整性,進而降低了其激發(fā)特異性免疫反應的能力。為了克服上述問題,對TACAs進行非天然修飾逐漸成為一個有效的解決途徑。目前常見的非天然改造方法有在天然TACAs中引入氟代脫氧糖、碳苷以及硫苷等。 Thomsen-Friedenreich抗原(TF或T抗原,Galβ1,3GalNAcaSer/Thr)是最為常見的TACAs之一,在90%的腫瘤細胞表面均存在過度表達,如乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌和肺癌等。近來有報道將引入氟取代的T-MUC1糖蛋白類似物應用于抗腫瘤疫苗的研究,并在動物實驗中獲得了高強度和專一的免疫反應。這是由于氟基團的引入不僅會增強T抗原的免疫原性,同時也有效的改善了其代謝穩(wěn)定性、脂溶性和生物利用度。盡管氟代策略在藥物研發(fā)領(lǐng)域得到了廣泛應用,且多氟代藥物(如LipitorTM, ProzacTM等)在全球藥物銷售額排名中領(lǐng)先,但是卻只有極少的氟代寡糖,包括氟代T抗原及其類似物被合成。這主要是由于氟代T抗原和其它類型含有β1,3-半乳糖苷鍵寡糖的化學或酶法合成上的挑戰(zhàn)性所導致的。氟代寡糖的合成不僅需要反復的保護和脫保護操作,而且氟代糖砌塊的反應活性較其相應的天然糖砌塊大大降低,因而氟代糖砌塊涉及的寡糖化學合成通常需要在劇烈反應條件下(如微波協(xié)助,加熱等)才能進行,這使得氟代寡糖的合成效率低,總收率不高。因此,迫切地需要發(fā)展一個快速、高效、可行的合成策略,來大量獲取氟代T抗原及其類似物用于進一步的疫苗活性評價。 本論文成功發(fā)展了一個以來自于雙歧桿菌(Bifidobacterium infantis)的D-半乳糖-1,3-N-乙酰-D-己糖胺磷酸化酶(BiGalHexNAcP)和來自于大腸桿菌K-12(E. coli κ-12)的重組半乳糖激酶(EcGalκ)催化的一鍋雙酶反應策略來合成不同類型的β1,3-半乳糖苷鍵。與半乳糖轉(zhuǎn)移酶催化的糖苷化反應相比,BiGalHexNAcP催化成苷反應直接利用半乳糖-1-磷酸(Gal-1-P)為糖基供體；不需要使用價格昂貴的核苷酸活化的半乳糖(UDP-Gal)給體。另外,我們應用的兩個酶EcGalκ和BiGalHexNAcP,均能夠在重組大腸桿菌E. coli中獲得較高的表達量,能夠為大量合成提供足夠的酶。并且BiGalHexNAcP的天然催化底物中也表現(xiàn)出了對N-乙酰氨基半乳糖C6-位修飾的一定耐受。因此我們發(fā)展的“連續(xù)‘一鍋雙酶法’”合成能夠應用于大規(guī)模氟代T抗原及其類似物的合成。同時,所合成的氟代T抗原及其類似物可以作為我們所發(fā)展的另一個“一鍋雙酶”體系的底物,以高于90%的收率合成系列唾液酸化氟代T抗原。 本課題研究取得的主要成果包括以下幾方面。 (1)成功地發(fā)展出新型“連續(xù)‘一鍋雙酶法’寡糖合成策略”,該策略將成為我們未來合成工作中的一個強有力工具,并有望實現(xiàn)較大范圍的推廣應用,為制約糖生物學和糖化學生物學發(fā)展的寡糖來源問題帶來新的解決途徑； (2)世界上首次成功地運用“連續(xù)‘一鍋雙酶法’寡糖合成策略”,實現(xiàn)了氟代T抗原系列寡糖的大量、快速、高效合成； (3)首次成功地實現(xiàn)了氟代T抗原的快速、高效“一鍋雙酶法”唾液酸化修飾； (4)世界上首次人工合成唾液酸化氟代T抗原系列TACAs類似物； (5)本課題高效合成了系列氟代T抗原,說明BiGalHexNAcP具有一定波動范圍的底物適應性,能夠很好地耐受供體與受體上C6-位氟取代修飾； (6)本課題中C2-位氟代半乳糖被BiGalHexNAcP催化反應的結(jié)果,為C2-位氟代糖具有廣譜糖鏈加工相關(guān)酶抑制作用的理論提供了準確、可靠的例證支持。
【關(guān)鍵詞】：腫瘤相關(guān)糖抗原(TACAs) Thomsen-Friedenreich抗原(TF或T抗原 Galβ1 3GalNAcαSer/Thr) 唾液酸糖苷化 化學酶法合成 氟代糖
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R392
【目錄】：

• 摘要10-13
• ABSTRACT13-16
• 符號說明16-17
• 第一章 前言17-51
• 第一節(jié) 寡糖合成研究進展17-32
• 1 概述17-18
• 2 糖苷化反應中的保護基操作18
• 3 糖苷化反應中的供體18-19
• 4 糖苷化反應中新生成糖苷鍵的立體構(gòu)型控制19-21
• 5 化學法寡糖組裝策略21-27
• 5.1 模塊化合成21-23
• 5.2 寡糖的自動合成23-25
• 5.3 “一鍋法”寡糖組裝策略25-27
• 6 寡糖的酶法合成策略27-32
• 6.1 糖基轉(zhuǎn)移酶27-30
• 6.2 糖苷酶和糖合成酶30-31
• 6.3 糖基磷酸化酶31-32
• 第二節(jié) 糖化學生物學32-36
• 1 概述32-33
• 2 糖化學生物學的研究進展33-36
• 2.1 糖鏈探針在糖代謝工程中的應用33-35
• 2.2 糖的微陣列篩選35-36
• 第三節(jié) 腫瘤中的糖鏈結(jié)構(gòu)36-45
• 1 正常細胞表面的糖鏈簡介36-39
• 1.1 O-聚糖36-38
• 1.2 N-聚糖38-39
• 2 腫瘤中的糖基化改變39-45
• 2.1 概述39-40
• 2.2 常見腫瘤相關(guān)糖抗原分布及結(jié)構(gòu)特點40-42
• 2.3 Thomsen-Friedenreich(T或TF)抗原42-45
• 第四節(jié) 糖疫苗45-51
• 1 抗病毒糖疫苗46
• 2 抗腫瘤糖疫苗46-51
• 2.1 概述46-47
• 2.2 抗腫瘤疫苗的一般合成策略47-48
• 2.3 抗腫瘤疫苗的研究進展48-51
• 第二章 課題的設(shè)計提出51-59
• 第三章 實驗方法與內(nèi)容59-74
• 第一節(jié) 化學法砌塊的合成59-63
• 1 一般方法59
• 2 砌塊2的合成59-60
• 3 砌塊3的合成60-61
• 4 砌塊4的合成61-62
• 5 砌塊5的合成62-63
• 第二節(jié) 細菌的培養(yǎng)和酶的分離純化63-65
• 1 重組大腸桿菌的培養(yǎng)63-64
• 2 酶的分離純化64-65
• 第三節(jié) “連續(xù)‘一鍋雙酶法’”合成氟代T抗原65-68
• 第四節(jié) “一鍋雙酶法”合成α-2,3-唾液酸化氟代T抗原68-72
• 第五節(jié) 化學酶法合成Gal2F-1-P72-74
• 1 化學法合成Gal2F72-73
• 2 酶法合成Gal2F-1-P73-74
• 第四章 結(jié)果與討論74-79
• 第一節(jié) “連續(xù)‘一鍋雙酶法’”合成氟代T抗原結(jié)果與討論74-76
• 第二節(jié) “一鍋雙酶法”合成唾液酸化氟代T抗原結(jié)果與討論76-78
• 第三節(jié) 化學酶法合成Gal2F-1-P結(jié)果與討論78-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-81
• 1 實驗總結(jié)與展望79-80
• 2 轉(zhuǎn)化糖科學80-81
• 參考文獻81-92
• 附圖92-154
• 致謝154-155
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文155-156
• 附件156

【共引文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：化學酶法合成氟代Thomsen-Friedenreich（T）抗原及其唾液酸化衍生物，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：277138