1 化學合成糖肽材料
1.1 合成糖基化氨基酸
幾乎所有自然形成的糖苷鍵都可以分為兩類:N-糖苷類(與天冬酰胺側鏈相連)和O-糖苷類(與絲氨酸)(Ser)、蘇氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)側鏈連接,也有罕見的羥賴氨酸。(Hyl)與羥脯氨的酸側鏈相連)。現在,天冬酰胺是常見的多肽/蛋白糖基化位點。(Asn)側鏈酰胺氮。在特定的序列Asn中,這就是-X-Thr在Ser上完成,其中X是除脯氨酸以外的任何氨基酸。Ser或Thr殘基對于下一個位置的糖基化是必要的。N-乙酰酰是天然O-糖蛋白中豐富的碳水化合物。-D-半乳糖胺(N-Acetyl-D-galactosamine,GalNAc)與絲氨酸或蘇氨酸結合的殘基α-O-糖苷,所以,大量的工作致力于建立適當的保護措施。α-GalNAc-Thr/建立一個Ser塊。因為人們普遍認為β-O-N-乙酰氨基葡萄糖(N-Acetyl-D-Glucosamine,GlcNAc)-Ser/Thr部分可以調節蛋白質的瞬時修飾,所以人們也可以調節蛋白質,β-O-GlcNAc-Ser/Thr部分的合成引起了許多關注。此外,α-甘露糖(Mannose,Man)-Thr/Ser、α-半乳糖(galactose,Gal)-Hyl和其它O-糖苷化氨基酸也逐漸引起人們的關注。
1.2 糖肽的合成
糖肽化學合成的一個關鍵步驟是糖基和多肽之間的共價偶聯。為了達到這個目的,可以考慮兩種方法:一種是直接糖基化適當保護的全長多肽;另一種是利用預先形成的糖基化氨基酸構建塊,逐步合成多肽主鏈。直接糖基化的優點是可以快速獲得不同的糖肽結構。但在化學糖基化的常用條件下,側鏈羥基反應活性低,肽溶解度低,直接O-糖基化往往受到低產率的困擾。直接收縮含有天冬氨酸的糖胺和肽獲得N-糖基化肽的方法應該有嚴重的副作用[3]。
當前,糖肽合成方法是采用預先形成的糖基化氨基酸模塊,逐步合成多肽固相。(Solid Phase Peptide Synthesis,SPPS)。但是,糖基給固相糖肽的合成帶來了復雜性和不確定性,SPPS中很多常用的反應方法和條件都不適合制備糖肽[33, 34]。所以,在選擇保護基團時要特別小心。例如O-糖苷鍵是酸不穩定的,但是在強堿條件下會再次發生。β-消除,強堿還會使肽外消旋。目前,乙酰酯被用作寡糖羥基的保護,9-苯基甲氧基羥基(Fmoc)作為氨基酸α-氨基保護,N,N二異丙基碳二亞胺二亞胺(DIC)/ 1-羥基苯并三唑(HOBt)、苯并三唑-1-基氧三吡咯烷基六氟磷酸鹽(PyBOP)/HOBt、苯并三氮唑-N,N,N',N四甲基脲六氟磷酸鹽(HBTU)/HOBt、O-(7-氮雜苯并三唑-1-基)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)/ N-羥基-7-氮雜苯并三氮(HOAt)下等作為偶聯劑已成為固相糖肽合成的標準技術[35-38]。在Fmoc合成方法中,可以在溫和的堿性條件下去除(例如哌啶和嗎啉)α-在不影響糖肽中O-糖苷鍵的情況下,氨基保護基[39, 40]。不過,在叔丁氧基(Boc)/芐基(benzyl)方案中,α-在強酸三氟乙酸中,氨基保護基的去除是(TFA)在條件下完成,這種強酸性條件很容易導致