SE466403B - Saett att syntetisera oligosackarider - Google Patents
Saett att syntetisera oligosackariderInfo
- Publication number
- SE466403B SE466403B SE8801080A SE8801080A SE466403B SE 466403 B SE466403 B SE 466403B SE 8801080 A SE8801080 A SE 8801080A SE 8801080 A SE8801080 A SE 8801080A SE 466403 B SE466403 B SE 466403B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- substance
- synthesis
- oligosaccharide
- process according
- udp
- Prior art date
Links
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 title claims description 23
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 title claims description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 21
- -1 monosaccharide glycoside Chemical class 0.000 claims description 21
- 102000005744 Glycoside Hydrolases Human genes 0.000 claims description 17
- 108010031186 Glycoside Hydrolases Proteins 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 102000051366 Glycosyltransferases Human genes 0.000 claims description 10
- 108700023372 Glycosyltransferases Proteins 0.000 claims description 10
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 claims description 8
- TXCIAUNLDRJGJZ-BILDWYJOSA-N CMP-N-acetyl-beta-neuraminic acid Chemical compound O1[C@@H]([C@H](O)[C@H](O)CO)[C@H](NC(=O)C)[C@@H](O)C[C@]1(C(O)=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](N2C(N=C(N)C=C2)=O)O1 TXCIAUNLDRJGJZ-BILDWYJOSA-N 0.000 claims description 7
- TXCIAUNLDRJGJZ-UHFFFAOYSA-N CMP-N-acetyl neuraminic acid Natural products O1C(C(O)C(O)CO)C(NC(=O)C)C(O)CC1(C(O)=O)OP(O)(=O)OCC1C(O)C(O)C(N2C(N=C(N)C=C2)=O)O1 TXCIAUNLDRJGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LQEBEXMHBLQMDB-UHFFFAOYSA-N [[5-(2-amino-6-oxo-3h-purin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] (3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl) hydrogen phosphate Chemical compound OC1C(O)C(O)C(C)OC1OP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC1C(O)C(O)C(N2C3=C(C(N=C(N)N3)=O)N=C2)O1 LQEBEXMHBLQMDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 claims description 6
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 4
- TWCMVXMQHSVIOJ-UHFFFAOYSA-N Aglycone of yadanzioside D Natural products COC(=O)C12OCC34C(CC5C(=CC(O)C(O)C5(C)C3C(O)C1O)C)OC(=O)C(OC(=O)C)C24 TWCMVXMQHSVIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PLMKQQMDOMTZGG-UHFFFAOYSA-N Astrantiagenin E-methylester Natural products CC12CCC(O)C(C)(CO)C1CCC1(C)C2CC=C2C3CC(C)(C)CCC3(C(=O)OC)CCC21C PLMKQQMDOMTZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MBLBDJOUHNCFQT-UHFFFAOYSA-N N-acetyl-D-galactosamine Natural products CC(=O)NC(C=O)C(O)C(O)C(O)CO MBLBDJOUHNCFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HSCJRCZFDFQWRP-ABVWGUQPSA-N UDP-alpha-D-galactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](N2C(NC(=O)C=C2)=O)O1 HSCJRCZFDFQWRP-ABVWGUQPSA-N 0.000 claims description 3
- HSCJRCZFDFQWRP-UHFFFAOYSA-N Uridindiphosphoglukose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC1C(O)C(O)C(N2C(NC(=O)C=C2)=O)O1 HSCJRCZFDFQWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N beta-N-Acetyl-D-neuraminic acid Natural products CC(=O)NC1C(O)CC(O)(C(O)=O)OC1C(O)C(O)CO SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 claims description 3
- PFOARMALXZGCHY-UHFFFAOYSA-N homoegonol Natural products C1=C(OC)C(OC)=CC=C1C1=CC2=CC(CCCO)=CC(OC)=C2O1 PFOARMALXZGCHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 2
- 125000006501 nitrophenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006098 transglycosylation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005918 transglycosylation reaction Methods 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 claims 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 claims 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OVRNDRQMDRJTHS-CBQIKETKSA-N N-Acetyl-D-Galactosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@@H](O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-CBQIKETKSA-N 0.000 claims 1
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 claims 1
- SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N N-acetyl-beta-neuraminic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-PFQGKNLYSA-N 0.000 claims 1
- PNNNRSAQSRJVSB-KCDKBNATSA-N aldehydo-L-fucose Chemical compound C[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-KCDKBNATSA-N 0.000 claims 1
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-FPRJBGLDSA-N beta-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-FPRJBGLDSA-N 0.000 claims 1
- 125000005998 bromoethyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims 1
- HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N methyl beta-galactoside Natural products COC1OC(CO)C(O)C(O)C1O HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims 1
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 108700014210 glycosyltransferase activity proteins Proteins 0.000 description 6
- 102000004357 Transferases Human genes 0.000 description 5
- 108090000992 Transferases Proteins 0.000 description 5
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 5
- OVRNDRQMDRJTHS-RTRLPJTCSA-N N-acetyl-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-RTRLPJTCSA-N 0.000 description 4
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 4
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000003838 Sialyltransferases Human genes 0.000 description 3
- 108090000141 Sialyltransferases Proteins 0.000 description 3
- KBGAYAKRZNYFFG-BOHATCBPSA-N aceneuramic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)C[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO KBGAYAKRZNYFFG-BOHATCBPSA-N 0.000 description 3
- IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(oxo)silane Chemical compound O[Si](O)=O IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- ZVIBYSCCHVFXMP-UHFFFAOYSA-N 2-morpholin-4-ylethanesulfonic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.OS(=O)(=O)CCN1CCOCC1 ZVIBYSCCHVFXMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100039847 Globoside alpha-1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 1 Human genes 0.000 description 2
- 101000887519 Homo sapiens Globoside alpha-1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 1 Proteins 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-KEWYIRBNSA-N N-acetyl-D-galactosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-KEWYIRBNSA-N 0.000 description 2
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 2
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 2
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 2
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 2
- LFTYTUAZOPRMMI-NESSUJCYSA-N UDP-N-acetyl-alpha-D-galactosamine Chemical compound O1[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C)[C@H]1O[P@](O)(=O)O[P@](O)(=O)OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](N2C(NC(=O)C=C2)=O)O1 LFTYTUAZOPRMMI-NESSUJCYSA-N 0.000 description 2
- LFTYTUAZOPRMMI-UHFFFAOYSA-N UNPD164450 Natural products O1C(CO)C(O)C(O)C(NC(=O)C)C1OP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC1C(O)C(O)C(N2C(NC(=O)C=C2)=O)O1 LFTYTUAZOPRMMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 2
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- LDLCZOVUSADOIV-UHFFFAOYSA-N 2-bromoethanol Chemical compound OCCBr LDLCZOVUSADOIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 102100027098 CMP-N-acetylneuraminate-beta-galactosamide-alpha-2,3-sialyltransferase 1 Human genes 0.000 description 1
- 102000002464 Galactosidases Human genes 0.000 description 1
- 108010093031 Galactosidases Proteins 0.000 description 1
- 229930186217 Glycolipid Natural products 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000002268 Hexosaminidases Human genes 0.000 description 1
- 108010000540 Hexosaminidases Proteins 0.000 description 1
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 102000006722 Mannosyltransferases Human genes 0.000 description 1
- 108010087568 Mannosyltransferases Proteins 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 125000000613 asparagine group Chemical group N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)* 0.000 description 1
- 108010057005 beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 1
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- GLYLMXARZJNUEY-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;methanol;hydrate Chemical compound O.OC.ClCCl GLYLMXARZJNUEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 125000002446 fucosyl group Chemical group C1([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O1)C)* 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 125000002072 seryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 125000000341 threoninyl group Chemical group [H]OC([H])(C([H])([H])[H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/44—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Description
466 405 i Naturens egna katalysatorer, enzymer, uppvisar många attraktiva egenskaper, som t.ex. ofta absolut stereospecificitet, hög regio- och substratselektivitet samt hög katalytisk effektivitet vid milda betingelser. Man hyser därför idag förhoppningar om att kunna utnyttja enzymer för storskalig selektiv syntes av oligosackarider med färre syntessteg och därmed högre totalutbyten än med organisk-kemisk metodik.
Både hydrolaser (glykosidaser, EC klass 3.2) och glykosyltransferaser (EC klass 2.4) kan användas för syntes (glykosidaser: se Nisizawa et al, i "The Carbohydrates, Chemistry and Biochemistry, 2nd edition, vol.IIA, s.242-90 Academic Press, New York (1970)). Med glykosidaser används ofta omvänd hydro-1 lys (jämviktsreaktion) eller transglykosylering (kinetisk reaktion)för att åstadkomma syntes (se t.ex. K.G.I. Nilsson, Carbohydr. Res., vol. 167, s. 95-103 (1987).Med transferaser används nukleotidsocker (UDP-Gal, CMP-Sia, UDP-GalNAc, GDP-Fuc etc), vilka är relativt dyra, som donator för att åstadkomma syntes. Båda enzymtyperna har sina fördelar: Glykosidaser är ofta lättillgängliga och kan ibland användas direkt i en fermentationslösning, glykosyltransferaser uppvisar hög regio- och acceptorselektivitet. Använda var för sig uppvisar emellertid båda typerna av enzym betydande nackdelar för syntes av högre oligosacharider. Glykosidaser uppvisar ofta en icke-absolut regioselektivitet varför flera isomera produkter kan erhållas och produkt- uppreningen försvåras. Detta gör att glykosidaser ofta ej lämpar sig för syntes av högre oligosaccharider. Glykosyltransferaser förekommer i regel i låga koncentrationer i levande celler och är således ofta svårtillgängliga.
Dessutom är glykosyltransferaserna beroende av kofaktorer (se ovant.
Föreliggande uppfinning syftar till att utnyttja glykosidasers och glykosyltransferasers egenskaper så att effektiv synthes av oligosacharider uppnås. Detta erhålls enligt uppfinningen genom att glykosidas-katalyserad syntes av oligosacharidföreniäg?5åâeëf§kosyltransferaskatalyserad syntes av den högre oligosacharidföreningen. Lättillgängligt glykosidas används således för syntes av kortare oligosacharidföreningen, vars syntes inte ställer så stora krav på hög regioselektivitet hos enzymet som syntesen av den högre oligosachariden kräver och där således enligt uppfinningen ett glykosyltransferas utnyttjas.
Principen illustreras av nedanstående reaktionsschema som inte är avsett att begränsa uppfinningens omfattning: glykosidas D-l H1 + ÅRZ -"'_"__*fi- D-IÅRZ + H1 ND2 D N glykosyltransferas D2 1AR2 + 3 466 403 I schemat på föregående sida symboliserar D1R1 glykosyldonator (oligosackarid, glykosid) med F-glykosid av en di- eller en högre oligosackarid, ND2 är en lämplig socker. nukleotid (CMP-Neu5Ac, UDP-Gal, UDP-GalNAc, GDP-Fuc, etc) och D2D1AR2 är den slutliga oligosacharidföreningen. Glykosidasreaktion kan också utföras som jämviktsreaktion. Mer än ett glykosidas och/eller transferas kan användas för syntes av högre oligosackarider.
Ingående substrat väljs efter vilken oligosackarid som önskas och är ofta lättillgängliga kommersiellt eller syntetiseras med i litteraturen beskriven klassisk organisk-kemisk eller enzymatisk metodik och begränsar ej uppfinningen.
Enzymer väljs medthänsyn till vilken slutprodukt som önskas. Enzym kan användas in situ (speciellt vissa glykosidaser) eller efter isolering helt eller delvis (speciellt transferaser) från sin naturliga biologiska miljö: Enzymet kan vidare användas i löslig form eller vara immobiliserat till en fast fas genom adsonption, inneslutning, kelering, utfällning, eller kovalent bindning.
Samtidig användning av glykosidas och transferas i löslig form eller immobiliseeade till en fast fas (eventuellt samimmobiliserade) är aktuell vid vissa synteser för att omvandla intermediär produktoligosackaridförening- (t.ex. D1AR2 i schemat ovan) så fort den bildas,till färdig produkt (t.ex. D2D1AR2 i schemat). Pâ så sätt vinns en betydande fördel hos sättet enligt uppfinningen eftersom upprening av intermediära produktglykosiden onödiggörs, sekundär hydrolys minimeras (dvs högre utbyte erhålls) och trisackarider eller högre oligosackaridföreningar kan således syntetiseras i ett minimum av "kärl" (i vissa fall enkärlsynteser).Detta möjliggörs av den höga acceptorspecificiteten hos de flesta glykosyltransferaser: trans- feraset i schemat ovan t.ex. reagerar inte med fel isomer av D1AR2 eller med D1R2. Som ett exempel kan nämnas att CMP-N-acetylneuraminat-B-D-galak- tosid (u2-3)sialyltransferas (EC 2.4.99.#) skiljer pà Gal(B1-3)GalNAcR och Gal(B1-3)GlcNAcR som acceptor och att Gal(B1-4)GlcNAcR och GalR är mycket dåliga acceptorer (Sadler et al, J.Biol. Chem. 254, s.4434-4443).
Genom att använda glykosider (AR2) som acceptor (AR2 kan syntetiseras enzymatiskt, K.G.I. Nilsson, Carbohydr. Res., (1988) in press) i glykosidas-reaktionen erhålls en slutprodukt som är lätt att isolera pga att ingen anomerisering av produktglykosider sker. Dessutom kan ett och samma glykosidas användas för synthes av flera olika isomerer eftersom regioselektiviteten hos dessa enzymer ofta kan styras genom val av aglykon och konfiguration (d- eller B) på den glykosidiska bindningen 466 405 a, mellan t.ex. A och R2 i schemat ovan (K.G.I. Nilsson, Carbohydr.Res. vol. 167).
R2 kan utgöras av ett organiskt ämne av varierande slag (alifatiskt,aromatiskt etc) som är O-, N-, C-, S-glykosidiskt bundet till A. R2 kan också vara glykosidiskt bundet F. Exempel på organiska ämnen som kan användas är CH3(CH2)n-grupper (metyl, etyl etc), 2-brometyl, allyl, trimethylsilyletyl, 2-(2-karbometoxietyltio)etyl, aminosyror (seryl, treonyl, asparaginyl etc) peptider eller derivat därav, fenyl, bensyl, nitrofenylgrupper, lipid(ana- logaàgrupper.
Exempel på Q- och 5-glykosidaser som kan komma till användning är D-mannosidaser, D-galaktosidaser, L-fukosidaser, N-acetyl-D-galaktosamini- daser, hexosaminidaser och övriga glykosidaser i EC-gruppen 3.2 (se Enzyme Nomenclature (1984) Academic Press). Exempel på lämpliga sialyl- galactosyl-, fukosyl- , N-acetylglucosaminyl-, N-Acetyl-galaktosaminyl, mannosyltransferaser återfinns i Eßegruppen EC 2.4 (Enzyme Nomenclature) Rekombinanta enzymer kan användas enligt uppfinningen.
Syntesmetoden enligt uppfinningen är generellt tillämpbar för syntes av oligosackaridföreningar som återfinns i glykoproteiner och glykolipider (se referenser på s. 1 ovan). Speciellt intressanta är dessa strukturers minsta fragment som är tillräckliga för att överföra biologisk information och valet av Di och avgörs av detta . Av stort intresse att syntetisera med metoden enligt uppfinningen är blodgruppsdeterminanter, kancerassocierade oligosackaridstrukturer och strukturer med biologisk receptoraktivitet (se referenser på sidan 1 i denna ansökan) Exempel på hur uppfinningen kan komma till praktisk användning beskrivs i nedanstående exempel som dock på intet sätt är avsedda att begränsa uppfinningens omfattning (förkortningarna i denna ansökan för oligosackarider följer IUPAC-IUB:s rekommendationer, J.Biol.Chem., vol. 257,3. 3347-3354 (1982)).
EXEMPEL 1 §y_nt_es_a_v NeESACLQLÉ-Qgal(§_1¿-_3)GalN_a§_(å)¿O§t§r¿ Först syntetiserades Gal(ß1-3)GalNac(ß)-OEtBr. GalNac(ß)~OEtBr erhölls genom att reagera GalNac(ß)-0PhNO2-p (1.2 g) i 100ml natriumfosfat (0.05 M, pH 5.2) med 2-brometanol (10ml) och utnyttjande N-acetyl-3-D-glucosaminidas (EC 3.2.1.30, 70 U). Efter 48 h vid rumstemperatur isolerades 500 mg GalNac(ß)-0EtBr med pelarkromatografi (Kiselgel 60 Merck; metylenklorid- metanol-vatten eluent). GalNAc(ß)-OEtBr (400 må) och Gal(ß)-0PhNO2-o f 466 403 (1 g) suspenderades i 13 ml 0.63 M fosfatbuffert, pH 6.5 och dimethylformamid (4 ml) och 7.2 ml B-D-galaktosidas från oxtestiklar (2 U, Sigma) adderades.
Efter 4 dagar vid 37 OC isolerades produkten med pelarkromatografi (se ovan produktinnehållande fraktioner acetylerades och isolerades med pelarkromato- grafi. Efter deacetylering erhölls 40 mg ren Gal(ß1-3)GalNAc(B)-OEtBr som karakteriserades med NMR. Den så syntetiserade disackaridglykosiden (4 mg) löstes i 2 ml 0.1 M MES-HCl, pH 6.7, tillsammans med 4 mg CMP-Neu5Ac (enzymatiskt preparerad) och 0.17 ml (20mU) av CMP-N-acetylneuraminyl-5-D- galaktosid (G2-3)sialyltransferas (EC 2.4.99.4, submaxillär svinkörtel, Genzyme, Boston) adderades tillsammans med 10fll Triton-X-100 and 2 mg bovint serum albmin. Mer CMP-Neu5Ac (4 mg)adderades efter 20 H. Efter tøtait 3 dygn vid 37 Oc renaaes 5 mg NeuSAC(az-s)Ga1 fram mha pelarkromatografi (Kiselgel 60, acetonitril-isopropanol-2.5M NH4OH och Sephadex GF15). Produkten var ren enligt NMR (1H, 130). Metylerings- analys tydde på rätt produkt.
EXEMPEL 2 Syntes av Neu5Ac(a2-3)Gal(ß1-3)GlcNAc(ß)-OMe: Denna substans preparerades 'analogt. g-D-Galaktosid (a2-3)sialyltransferas (0.34 ml, 40 mU) adderades till 0.7 ml O.1M MES-HCl, pH 6.7, som innehöll 30 mg Gal(ß1-3)GlcNAc(ß)-OMe (syntes analog med ovan med GlcNAc(B)-OMe som acceptor), 10 mg CMP-Neu5Ac, 5 H1 Triton-X-100 och 1 mg albumin. Mer CMP-Neu5Ac (10 mg) adderades efter 30 h. Efter totalt 5 dygn vid 37 OC renades produkten med pelarkromatografi pålkiselgel 60 och på Sephadex G-15 och 10 mg Neu5Ac(G2-3)Gal(31-3)GlcNAc(ß)-OMe erhölls. Produkten var ren enligt NMR och metyàèringsanalys och elementar analys pekade på rätt produkt.
Claims (9)
1. Sätt att från minst en oligosackarid eller minst en monosackaridglykosid, minst ett nukleotidsocker (donatorsubstanser) och minst en acceptorsubstans, syntetisera en oligosackaridförening, som antingen utgör eller är ett fragment eller en analog av kolhydratdelen i ett glykokonjugat, kännetecknat av att minst ett glykosidas (EC- klass 3.2) används för syntes via omvänd hydrolys eller transglykosylering och minst ett glykosyltransferas (EC-klass 2.4) används för syntesen, samt att den önskade oligosackaridföreningen isoleras från reaktionsblandningen.
2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att i donator och acceptorsubstansernas kolhydratdel ingår en eller flera av monosackariderna D-galaktos, D-mannos, N-acetylneuraminsyra, N-acetyl-D-galaktosamin, N-acetyl-D-glukosamin och L-fukos eller en analog av någon av dessa.
3. Sätt enligt krav 1-2, kännetecknat av att acceptorsubstansen är en glykosid vars aglykon utgörs av glykosidiskt bundet fluor eller ett O-, N-, C-, eller S- glykosidiskt bundet alifatiskt eller aromatiskt ämne.
4. Sätt enligt krav 3, kännetecknat av att det alifatiska eller aromatiska ämnet är lämpligt för temporärt skydd av anomert kol, för polymerisation, för konstruktion av affinitetsmarkörer till proteiner, för konstruktion av spacerglykosid, för koppling till aminosyra, peptid, lipid(analog) eller affinitetsbärare, eller är en aminosyra, peptid, lipid(analog) eller är ett ämne som möjliggör användning av oligosackaridföreneningen som inhibitor.
5. Sätt enligt krav 3 eller 4, kännetecknat av att det alifatiska eller aromatiska ämnet utgörs av en allyl-, metyl-, etyl-, bromoetyl-, epoxi-, trimetylsilyletyl-, fenyl-, bensyl-, eller en nitrofenylgrupp.
6. Sätt enligt krav 1-5, kännetecknat av att nukleotidsockret utgörs av något eller några av CMP-Neu5Ac, GDP-Fuc, UDP-Gal,
7. UDP-GICNAC, UDP-GâlNAC. n 7. Sätt enligt något eller flera av kraven 1-6, kännetecknat av att minst ett glykosidas och minst ett glykosyltransferas används samtidigt för syntesen, antingen i löslig form eller separat- eller samimmobiliserade till en fast fas.
8. Sätt enligt något eller flera av kraven 1-7, kännetecknat av att Neu5Acd2-3Ga1ß1-3GlcNAcR eller Neu5Acü2-3Galß1-3GalNAcR syntetiseras genom att använda B-D-galaktosidas och ß-D-galaktosid «x2-3)sialyltransferas och där R är en glykosidiskt bunden aglykon. 466 403
9. Sätt enligt ett eller flera av de föregående kraven, kännetecknat av att en oligosackaridförening med biospecifik affinitet till ett annat ämne syntetiseras och isoleras.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8801080A SE466403B (sv) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Saett att syntetisera oligosackarider |
| PCT/SE1989/000151 WO1989009275A1 (en) | 1988-03-24 | 1989-03-22 | A method for synthesis of oligosaccharides |
| EP89904653A EP0432157B1 (en) | 1988-03-24 | 1989-03-22 | A method for synthesis of oligosaccharides |
| US07/603,699 US5246840A (en) | 1988-03-24 | 1989-03-22 | Method for synthesis of oligosaccharides |
| DE68923177T DE68923177T2 (de) | 1988-03-24 | 1989-03-22 | Verfahren zur herstellung von oligosacchariden. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8801080A SE466403B (sv) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Saett att syntetisera oligosackarider |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8801080D0 SE8801080D0 (sv) | 1988-03-24 |
| SE8801080L SE8801080L (sv) | 1989-09-25 |
| SE466403B true SE466403B (sv) | 1992-02-10 |
Family
ID=20371797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8801080A SE466403B (sv) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Saett att syntetisera oligosackarider |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5246840A (sv) |
| EP (1) | EP0432157B1 (sv) |
| DE (1) | DE68923177T2 (sv) |
| SE (1) | SE466403B (sv) |
| WO (1) | WO1989009275A1 (sv) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5079353A (en) * | 1987-12-02 | 1992-01-07 | Chembiomed, Ltd. | Sialic acid glycosides, antigens, immunoadsorbents, and methods for their preparation |
| US5874261A (en) * | 1988-09-02 | 1999-02-23 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Method for the purification of glycosyltransferases |
| SE465516B (sv) * | 1989-08-18 | 1991-09-23 | Kurt G I Nilsson | Saett att framstaella en oligosackaridfoerening varvid glykosidas fraan en mollusk anvaendes |
| SE9000758L (sv) * | 1990-03-02 | 1991-09-03 | Kurt G I Nilsson | Biokemiskt foerfarande |
| AU642253B2 (en) | 1990-04-16 | 1993-10-14 | Trustees Of The University Of Pennsylvania, The | Saccharide compositions, methods and apparatus for their synthesis |
| WO1991016449A1 (en) | 1990-04-16 | 1991-10-31 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Saccharide compositions, methods and apparatus for their synthesis |
| US6518051B1 (en) | 1991-04-11 | 2003-02-11 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Saccharide compositions, methods and apparatus for their synthesis |
| US5403726A (en) * | 1991-07-30 | 1995-04-04 | The Scripps Research Institute | Enzymatic process for producing a galactosylβ1,3glycal disaccaride using β-galactosidase |
| US6319695B1 (en) | 1991-10-15 | 2001-11-20 | The Scripps Research Insitute | Production of fucosylated carbohydrates by enzymatic fucosylation synthesis of sugar nucleotides; and in situ regeneration of GDP-fucose |
| CA2121365C (en) | 1991-10-15 | 2000-11-28 | Chi-Huey Wong | Production of fucosylated carbohydrates by enzymatic fucosylation synthesis of sugar nucleotides; and in situ regeneration of gdp-fucose |
| SE9301270D0 (sv) * | 1993-04-19 | 1993-04-17 | Biosensor | |
| US5374541A (en) * | 1993-05-04 | 1994-12-20 | The Scripps Research Institute | Combined use of β-galactosidase and sialyltransferase coupled with in situ regeneration of CMP-sialic acid for one pot synthesis of oligosaccharides |
| US5409817A (en) * | 1993-05-04 | 1995-04-25 | Cytel, Inc. | Use of trans-sialidase and sialyltransferase for synthesis of sialylα2→3βgalactosides |
| US5936075A (en) * | 1994-05-17 | 1999-08-10 | Bioflexin Ab | Amino-deoxy-disaccharides and amino-deoxy-oligosaccharides |
| SE9301677L (sv) * | 1993-05-14 | 1994-11-18 | Kurt G I Nilsson | Syntesmetod |
| US6183994B1 (en) | 1993-05-14 | 2001-02-06 | Bioflexin Ab | N-containing saccharides and method for the synthesis of N-containing saccharides from amino-deoxy-disaccharides and amino-deoxy-oligosaccharides |
| US5516665A (en) * | 1993-09-13 | 1996-05-14 | The Scripps Research Institute | N-acetylgalactosaminyl or N-acetylglucosaminyl transfer using N-acetylglucosaminyl-1-phosphate or N-acetylgalactosaminyl-1-phosphate as precursor and glycosyl-nucleotide regeneration |
| US6485930B1 (en) | 1993-09-15 | 2002-11-26 | The Scripps Research Institute | Mannosyl transfer with regeneration of GDP-mannose |
| SE9400034D0 (sv) | 1994-01-06 | 1994-01-06 | Glycorex Ab | Laktosaminderivat |
| US5369017A (en) * | 1994-02-04 | 1994-11-29 | The Scripps Research Institute | Process for solid phase glycopeptide synthesis |
| EP0839210B1 (en) * | 1995-07-13 | 2000-10-11 | Bioflexin Ab | Method of producing derivatives of glc-beta 1-4glc-n-acetyl |
| CA2165041C (en) * | 1995-12-12 | 2005-07-05 | The University Of British Columbia | Methods and compositions for synthesis of oligosaccharides, and the products formed thereby |
| US5716812A (en) * | 1995-12-12 | 1998-02-10 | The University Of British Columbia | Methods and compositions for synthesis of oligosaccharides, and the products formed thereby |
| US6284494B1 (en) | 1995-12-12 | 2001-09-04 | The University Of British Columbia | Methods and compositions for synthesis of oligosaccharides using mutant glycosidase enzymes |
| WO1997021822A2 (en) * | 1995-12-12 | 1997-06-19 | The University Of British Columbia | Methods and compositions for synthesis of oligosaccharides using mutant glycosidase enzymes |
| GB9603256D0 (en) * | 1996-02-16 | 1996-04-17 | Wellcome Found | Antibodies |
| US7521531B2 (en) * | 1996-08-28 | 2009-04-21 | Immunomedics, Inc. | Methods for the purification of stable radioiodine conjugates |
| US7014049B2 (en) * | 1996-12-23 | 2006-03-21 | Glycorex Transplantation Ab | Device for bio-affinity material |
| US7094943B2 (en) | 1998-04-27 | 2006-08-22 | Hubert Köster | Solution phase biopolymer synthesis |
| WO2000012747A1 (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-09 | Kurt Nilsson | Method for enzymatic synthesis of glycosides, disaccharides, and oligosaccharides |
| JP2006508643A (ja) * | 2002-07-01 | 2006-03-16 | アーキオン ライフ サイエンシーズ エルエルシー ディー／ビー／エー バイオ−テクニカル リソーセズ ディビジョン | グルコサミンおよびｎ−アセチルグルコサミン製造のためのプロセスおよび材料 |
| FI20021772A7 (sv) * | 2002-10-04 | 2004-04-05 | Biotie Therapies Oyj | Nya kolhydratsammansättningar och förfarande för deras framställning |
| US20050042735A1 (en) * | 2003-04-11 | 2005-02-24 | Ming-De Deng | Metabolic engineering for enhanced production of chitin and chitosan in microorganisms |
| EP3094734B1 (en) | 2014-01-16 | 2018-09-12 | Lali, Arvind Mallinath | Process for fractionation of oligosaccharides from agri-waste |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE451849B (sv) * | 1985-12-11 | 1987-11-02 | Svenska Sockerfabriks Ab | Sett att syntetisera glykosidiska bindningar samt anvendning av pa detta sett erhallna produkter |
| SE452776B (sv) * | 1986-04-02 | 1987-12-14 | Johansson Hanna Maria E | Forfarande for framstellning av oligosackarider |
-
1988
- 1988-03-24 SE SE8801080A patent/SE466403B/sv not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-03-22 US US07/603,699 patent/US5246840A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-22 DE DE68923177T patent/DE68923177T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-22 WO PCT/SE1989/000151 patent/WO1989009275A1/en not_active Ceased
- 1989-03-22 EP EP89904653A patent/EP0432157B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE68923177T2 (de) | 1996-02-15 |
| US5246840A (en) | 1993-09-21 |
| WO1989009275A1 (en) | 1989-10-05 |
| SE8801080D0 (sv) | 1988-03-24 |
| EP0432157B1 (en) | 1995-06-21 |
| EP0432157A1 (en) | 1991-06-19 |
| DE68923177D1 (de) | 1995-07-27 |
| SE8801080L (sv) | 1989-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE466403B (sv) | Saett att syntetisera oligosackarider | |
| US4918009A (en) | Method of controlling the regioselectivity of glycosidic bonds | |
| EP0698114B1 (en) | Method for the synthesis of amino-deoxy-disaccharides and amino-deoxy-oligosaccharides | |
| EP0577580A2 (en) | Synthesis of sialoconjugates | |
| US6544778B2 (en) | Apparatus for glycosyltransferase-catalyzed saccharide synthesis | |
| AU685387B2 (en) | A method for obtaining glycosyltransferases | |
| US6156547A (en) | Apparatus for the synthesis of saccharide compositions | |
| US5372937A (en) | Process for producing an oligosaccharide compound by using glycosidases from a mollusc | |
| Ashida et al. | Syntheses of mucin-type O-glycopeptides and oligosaccharides using transglycosylation and reverse-hydrolysis activities of Bifidobacterium endo-α-N-acetylgalactosaminidase | |
| CA2062715A1 (en) | Saccharide compositions, methods and apparatus for their synthesis | |
| US6183994B1 (en) | N-containing saccharides and method for the synthesis of N-containing saccharides from amino-deoxy-disaccharides and amino-deoxy-oligosaccharides | |
| US5936075A (en) | Amino-deoxy-disaccharides and amino-deoxy-oligosaccharides | |
| EP0736101A1 (en) | Enzymatic method for synthesis of o-glycosylated amino acid or peptide or derivatives thereof | |
| US6518051B1 (en) | Saccharide compositions, methods and apparatus for their synthesis | |
| EP0517766B1 (en) | Biochemical process to produce oligosaccharides | |
| JP2002045196A (ja) | 混成型糖鎖の酵素的合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8801080-6 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |