A Bacterial β1-3-Galactosyltransferase Enables Multigram-Scale Synthesis of Human Milk Lacto-N-tetraose (LNT) and Its Fucosides.
A Bacterial β1-3-Galactosyltransferase Enables Multigram-Scale Synthesis of Human Milk Lacto-N-tetraose (LNT) and Its Fucosides.
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DOI：
10.1021/acscatal.9b03990
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发表时间：
2019-12-06
期刊：
影响因子：
12.9
通讯作者：
Chen X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McArthur JB;Yu H;Chen X
β1-3连接的半乳糖苷，如Galβ1-3GlcNAcβOR是人乳寡糖、糖脂和糖蛋白中常见的碳水化合物基序。由于缺乏大量高活性的β1-3-半乳糖基转移酶(β3GalT)，这些结构的高效和可扩展的酶合成被证明是具有挑战性的。此前报道的大肠杆菌β3GalT(EcWbgO)已被确定为发酵生产β1-3-半乳糖端基乳寡糖(LNT)的限制因素。本文报道了从紫罗兰中分离得到的一种高效催化N-乳糖(LnT II)合成LNT的化合物(Cvβ3GalT)。在高活性的CVβ3GalT的作用下，以乳糖为原料，通过一锅多酶(OPME)糖基化反应实现了多克规模(>；10g)的LNT合成。利用CVβ3GalT，可以在有或没有进一步唾液酸化的情况下，酶促合成几种岩藻糖化的HMOS，包括LNFP II、S-LNFII、LNDFH I、LNFP V和DiFuc-LNT。其中，如果没有活性的β3GalT，LNFP V和DiFuc-LNT将不能通过酶法合成。
β1–3-Linked galactosides such as Galβ1‒3GlcNAcβOR are common carbohydrate motifs found in human milk oligosaccharides (HMOSs), glycolipids, and glycoproteins. Efficient and scalable enzymatic syntheses of these structures have proven challenging due to the lack of access to a highly active β1‒3-galactosyltransferase (β3GalT) in large amounts. Previously reported E. coli β3GalT (EcWbgO) has been identified as a limiting factor for producing a β1–3-galactose-terminated human milk oligosaccharide lacto-N-tetraose (LNT) by fermentation. Here we report the identification of an EcWbgO homolog from C. violaceum (Cvβ3GalT) which showed a high efficiency in catalyzing the formation of LNT from lacto-N-triose (LNT II). With the highly active Cvβ3GalT, multigram-scale (>10 gram) synthesis of LNT from lactose was achieved using a sequential one-pot multienzyme (OPME) glycosylation process. The access to Cvβ3GalT enabled enzymatic synthesis of several fucosylated HMOSs with or without further sialylation including LNFP II, S-LNF II, LNDFH I, LNFP V, and DiFuc-LNT. Among these, LNFP V and DiFuc-LNT would not be accessible by enzymatic synthesis if an active β3GalT were not available.
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影响因子：
3.5
作者：
Li Y;Xue M;Sheng X;Yu H;Zeng J;Thon V;Chen Y;Muthana MM;Wang PG;Chen X
通讯作者：
Chen X
影响因子：
4.9
作者：
Chen, Yi;Thon, Vireak;Chen, Xi
通讯作者：
Chen, Xi
DOI：
10.3390/molecules22081320
发表时间：
2017-08-10
期刊：
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Fischöder T;Laaf D;Dey C;Elling L
通讯作者：
Elling L
影响因子：
5.9
作者：
Bering SB
通讯作者：
Bering SB
影响因子：
4.3
作者：
Holgersson, Jan;Lofling, Jonas
通讯作者：
Lofling, Jonas