Chemoenzymatic synthesis of GD3 oligosaccharides and other disialyl glycans containing natural and non-natural sialic acids.
Chemoenzymatic synthesis of GD3 oligosaccharides and other disialyl glycans containing natural and non-natural sialic acids.
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GD3寡糖和其他含有天然和非天然唾液酸的混合物的化学酶合成。
DOI：
10.1021/ja907750r
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发表时间：
2009-12-30
影响因子：
15
通讯作者：
Chen, Xi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu, Hai;Cheng, Jiansong;Ding, Li;Khedri, Zahra;Chen, Yi;Chin, Sharlene;Lau, Kam;Tiwari, Vinod Kumar;Chen, Xi
为了了解自然界中二唾液酸结构上天然存在的唾液酸变异的生物学重要性，我们开发了一种有效的两步多酶方法，用于合成一系列GD3神经节苷脂寡糖和其他含有末端Siaα2-8Sia成分的二唾液酸聚糖，以及不同的天然和非天然唾液酸。第一步，使用一锅三酶方法获得α2-3-或α2-6-连接的单唾液酸化寡糖。然后将这些化合物用作重组截短的多功能空肠弯曲杆菌唾液酸转移酶 CstII 突变体 CstIIΔ32I53S 的 α2–8-唾液酸转移酶活性的受体，以产生二唾液酸寡糖。 CstIIΔ32I53S的α2-8-唾液酸转移酶活性具有混杂的供体底物特异性，并且可以耐受CMP-唾液酸中唾液酸的C-5或C-9处的各种取代，而其受体底物特异性相对受到限制。可接受的单唾液酸化寡糖受体中的末端唾液酸残基仅限于 Neu5Ac、Neu5Gc、KDN 和它们的一些 C-9 修饰形式，但不包括它们的 C-5 衍生物。获得的二唾液酸寡糖是其生物学研究的有价值的探针。
In order to understand the biological importance of naturally occurring sialic acid variations on disialyl structures in nature, we developed an efficient two-step multi-enzyme approach for the synthesis of a series of GD3 ganglioside oligosaccharides and other disialyl glycans containing a terminal Siaα2–8Sia component with different natural and non-natural sialic acids. In the first step, α2–3- or α2–6-linked monosialylated oligosaccharides were obtained using a one-pot three-enzyme approach. These compounds were then used as acceptors for the α2–8-sialyltransferase activity of a recombinant truncated multi-functional Campylobacter jejuni sialyltransferase CstII mutant, CstIIΔ32I53S, to produce disialyl oligosaccharides. The α2–8-sialyltransferase activity of CstIIΔ32I53S has promiscuous donor substrate specificity and can tolerate various substitutions at C-5 or C-9 of the sialic acid in CMP-sialic acid, while its acceptor substrate specificity is relatively restricted. The terminal sialic acid residues in the acceptable monosialylated oligosaccharide acceptors are restricted to Neu5Ac, Neu5Gc, KDN, and some of their C-9 modified forms but not their C-5 derivatives. The disialyl oligosaccharides obtained are valuable probes for their biological studies.
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