Formation of unusual sugars: mechanistic studies and biosynthetic applications

关键词 脱氧糖 生物合成 机理 抗生素 组合生物

摘要:

稀有糖 羟基被H NH2 烷烃链取代

NDP 葡萄糖是前体

参与C-2 C-3 C-4 C-6脱氧糖合成的酶

核苷酸转移酶识别结合底物类似物

糖基转移酶识别多种底物

介绍:

碳水化合物，能量储备，能量供应，生物大分子的前体或者组成部分。其结构多样源于合成砌块的特征: 多羟基，不同的环组成，环构型和构象。并且两个糖之间有两种连接方式:α β。并且，寡糖链除了糖链延伸，还有链的分支和链的扭转，形成多种结构。这些结构可以进一步引入不同的取代基使得结构多种多样，如一个或者多个羟基被氢 氨基 烷烃取代。

碳水化合物的组成严重影响其疏水性，溶解性，大分子的整体拓扑结构，以及影响其和周边的相互作用。很多稀有糖作为细胞间传输的配体，或者作为毒素，抗体或者微生物的靶标。取代基的不同严重影响其化学性质和生物活性。

脂多糖中的稀有糖决定细菌的免疫活性和内毒素的活性，其是一些噬菌体的受体。

脱氧糖，氨基糖，支链糖来自植物和微生物中的次级代谢产物，如黑芥子。。。抗生素 抗癌物质。这些稀有糖对于优化生物活性有重要作用，移除稀有糖会导致生物活性消失。

卡奇霉素: 这个烯二炔对鼠科肿瘤 赘生物 革兰氏阳性菌阴性菌均有良好的生物活性。与卡奇霉素结合可以导致DNA靶标的构型变化，因此阻止转录或者转录激发功能基因。芳基和鼠李糖苷决定卡奇霉素单向结合在DNA的特定区域。移除鼠李糖，会降低DNA的裂解效率。糖b中的硫原子可以和3鸟嘌呤上的氢形成氢键。糖a b形成的糖苷键可以使得卡奇霉素形成一个小沟，小沟结合DNA.

大环内酯抗生素的糖苷对生物活性也非常重要。红霉素结合70S核糖体，降解多肽tRNA，阻止细菌蛋白合成。红霉素结构中的红霉脱氧糖苷如果被单一甲基化，其生物活性降低95%，说明糖的结构非常重要。移除二甲基化的红霉脱氧糖苷导致丧失肠胃收缩能力。红霉素或者其他抗生素中的氨基糖的氨基影响巨噬细胞吸收药物，影响药物传输到感染部位。红霉素2位羟基的酯化减轻肠胃的副作用。

抗生素糖也参与药物抗性机制。阿霉素中氨基糖的氨基是具有药物抗性的肿瘤细胞的的识别位点，识别后转运pgp.另外这个氨基糖的二甲氨基可以被肝脏里面的p450氧化，然后和酶活性中共价结合，影响肝脏对其他药物的代谢。据报道，糖基化的抗生素没有副作用，和很少的毒性。

本文研究稀有糖的生物合成，致力于获得相关的基因，酶学机制。

组合生物化学筛药

C-O键的断裂生成单脱氧 二脱氧 三脱氧 四脱氧糖，C-N键的形成 生成氨基糖，C-C键的形成生成支链糖以及脱氧糖的异构化。定点突变研究核苷酸转移酶。糖基转移酶 序列分析以及底物专一性。