糖とタンパク質の新規な結合様式C-マンノシルトリプトファンの合成と生物機能の解明

C-甘露糖基色氨酸的合成，一种糖与蛋白质之间的新型结合模式，并阐明其生物学功能

• 批准号: 12760077
• 负责人: 西川 俊夫
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760077/
• 关键词: C-マンノシルトリプトファン; C-グリコシド; 糖鎖; マンノース; トリプトファン; アジリジン; レクチン; 過塩素酸スカンジウム; α-C-マンノシルトリプトファン; Scandium perchlorate; 位置選択性; C-マンノシルトリプトファン; C-グリコシド; 糖鎖; マンノース; トリプトファン; アジリジン; レクチン; 過塩素酸スカンジウム; α-C-マンノシルトリプトファン; Scandium perchlorate; 位置選択性

ヒト尿中のリボヌクレアーゼから初めて発見されて以来、補体系のタンパクから続々と発見されてきているC-結合型糖鎖α-C-マンノシルトリプトファンの生物学的機能の解析を目指して昨年度すでに、その化学的全合成に成功している。即ち、α-メチル-D-マンノースを出発原料とした10段階からなる効率的かつ柔軟性のある合成ルートであるが、その中でマンノシルインドールとL-セリンから誘導したアジリジンカルボン酸のカップリング反応には、若干の再現性の問題があった。この反応に使われるルイス酸過塩素酸スカンジウムSc(ClO_4)_3はこの研究で新たに見出されたものだが、その乾燥度によって収率が大きく変化し、しかも非常に吸湿性が高いため乾燥度を管理するのが難しい。そこで、このステップの改善を目的にアジリジンの開環反応で使われている他のルイス酸(BF_3OEt_2,Yb(OTf)_3,In(OTf)_3,InCl_3など)を精査した。その結果Sc(ClO_4)_3が最も優れていることが再確認された。なお、このルイス酸は多くのインドール誘導体とアジリジンカルボン酸とのカップリングによる光学活性トリプトファン合成に有用であり基質一般性があることも確認した。一方、このC-結合型糖には今のところマンノースのみ見つかっているが、糖の種類を判別するためには、今のところNMRによる方法しかなくかなりの量のサンプルを必要とする。そこで、超微量での分析法の開発を目指して、C-マンノシルトリプトファンのグルコース、ガラクトース類縁体をC-マンノシルトリプトファンの合成ルートにしたがって合成した。これらサンプルは、エドマン分解法を用いた、タンパクのアミノ酸配列決定法における標品として使用する一方C-マンノシルトリプトファンは代表的なレクチンであるConAと結合しないことも明らかにした。

自从其在人类尿液中首次发现核糖核酸酶以来，它已经在去年成功进行了化学合成，目的是分析C-连接的Glycan Glycanα-C-甘露糖基植物的生物学功能，该功能在补体系统中的蛋白质中是另一个接一个地发现的。也就是说，这是一种有效且柔性的合成途径，它由使用α-甲基-D-甘露糖作为起始材料组成的10个步骤，但是甘露糖基吲哚和偶氮基羧酸之间的偶联反应源自L，源自L线含量有一些可重复性问题。在本研究中新发现的刘易斯酸sc酸sc（CLO_4）_3是新发现的，但是根据干燥程度，产量的变化很大，并且它也极为潮湿，因此难以管理干燥程度。因此，为了改善此步骤，检查了其他刘易斯酸（例如BF_3OET_2，YB（OTF）_3，IN（OTF）_3，含有_3等）。结果，已经证实SC（CLO_4）_3是最好的。还已经证实，这种刘易斯酸通过将大量吲哚衍生物与氮氨基羧酸耦合，对光学色氨酸的合成有用，并具有一般的底物特性。另一方面，已经发现了这种C连锁糖的甘露糖，但是为了确定糖的类型，到目前为止仅使用NMR，需要大量样品。因此，为了在超树量中开发一种分析方法，我们根据C-甘露糖基色氨酸的合成途径合成了C-甘露糖基色氨酸的葡萄糖和半乳糖类似物。这些样品使用Edman降解方法在蛋白质氨基酸测序中用作标本，同时也揭示了C-甘露糖基色氨酸不与代表性的凝集素CONA结合。