[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

発想の逆転で糖鎖合成

[スポンサーリンク]

糖鎖はたくさんの水酸基を含むため、その化学合成には保護基が欠かせません。保護基の利用は精密有機合成には不可欠ですが、保護、脱保護のために全体のステップが多くかかってしまいます。発想を逆転し、保護基を大きく減らした糖鎖の化学合成を紹介します。


糖鎖はタンパク質、核酸と並ぶ重要な生体高分子ですが、その化学合成には非常に手間と時間がかかってしまいます。
通常、糖鎖の合成は①望みの立体を持ち、適切に保護された単糖のビルディングブロックを合成し、それらを②グリコシル化反応によって連結していきます。最後に③すべての保護基を除くことで合成は完了します。

 

①の「適切に保護」というのがなかなかに厄介です。性質の似た複数の水酸基を識別し、②のグリコシル化反応に関わる水酸基だけをフリーにしておかなければいけません。これに多段階の保護、脱保護が必要となり、望みのビルディングブロックを得るだけでもかなり多くのステップが必要になってしまいます。
糖鎖の合成は多くの場合、保護基のオンパレードで、合成のほとんどのステップが保護基の掛けかえが占める、ということも少なくありません。

 

 

水酸基が邪魔なら無くせばいいじゃん!

Ravula Satheesh Babu, Qian Chen, Sang-Woo Kang, Maoquan Zhou, George A. O’Doherty

J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11952-11955.
DOI: 10.1021/ja305321e

筆者らは、保護基の使用を抑えた糖鎖の化学合成を報告しました。水酸基を持たないビルディングブロックを用いて、まずグリコシル化反応を行い糖鎖の骨格を形成し、その後に水酸基を一挙に導入しています。従来のように「保護した糖を連結し、脱保護する」のではなく、いわば「連結してから糖にする」という戦略で水酸基の取扱いを最小限に抑えています。

2015-10-02_01-11-30

 

ビルディングブロックをPd触媒を用いたジアステレオ選択的グリコシル化反応によって連結しています。このとき、ドナー側の4位はカルボニル基になっており、グリコシル化の後に還元されることで、次のグリコシル化反応のアクセプターとなります。得られたトリマーの3つのC=C二重結合をOs触媒によって一挙に酸化し、6つの水酸基を立体選択的に導入しています。用いた保護基はなんとベンジル基一つだけ
また、ビルディングブロックはAchmatowicz反応によってアシルフランから4段階で合成しています。不斉点は野依触媒によって導入しているため、逆の立体の触媒を用いることでL体とD体の両方を合成することができます。筆者らは実際にD-ラムノースとL-ラムノースからなる三糖DDL、DLD、DLLの三種を合成しています。さらにマンノースを含む枝分かれのある三糖の合成にも成功しています。

ちなみにL-ラムノースの環状オリゴマーはシクロアワオドリンとして知られています。報告されているシクロアワオドリンの合成では、ビルディングブロックは無保護のラムノースから10段階で合成されています。

 

保護基を減らした今回の報告は、短工程であるだけでなく、アトムエコノミーの面でも非常に効率が高いといえます。しかし現段階ではラムノースとマンノースに限られており、より多様な単糖をふくむ複雑な糖鎖の合成には適用できません。適用範囲が広がれば糖鎖のライブラリー合成にも応用できそうです。今後の展開が非常に楽しみです。

 

関連書籍

 

Grossstein

投稿者の記事一覧

ドイツでポスドクをしています。学生時代は分子触媒化学、今は糖鎖の合成を研究しています。夢はもちろんビール職人。目指せマイスター!

関連記事

  1. ACSの隠れた名論文誌たち
  2. 生物に打ち勝つ人工合成?アルカロイド骨格多様化合成法の開発
  3. 果たして作ったモデルはどのくらいよいのだろうか【化学徒の機械学習…
  4. ポンコツ博士の海外奮闘録⑦〜博士,鍵反応を仕込む〜
  5. 湿度によって色が変わる分子性多孔質結晶を発見
  6. 専門用語(科学英単語)の発音
  7. BASFとはどんな会社?-1
  8. 「タキソールのTwo phase synthesis」ースクリプ…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ドラマチック有機合成化学: 感動の瞬間100
  2. クロスカップリングはどうやって進行しているのか?
  3. 分子光化学の原理
  4. 新規重水素化触媒反応を開発―医薬品への直接重水素導入を達成―
  5. 黒田 一幸 Kazuyuki Kuroda
  6. 化学者ネットワーク
  7. 2011年10大化学ニュース【後編】
  8. English for Writing Research Papers
  9. エドウィン・サザン Edwin M. Southern
  10. 「自分の意見を言える人」がしている3つのこと

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2012年10月
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

注目情報

最新記事

第8回 学生のためのセミナー(企業の若手研究者との交流会)

有機合成化学協会が学生会員の皆さんに贈る,交流の場有機化学を武器に活躍する,本当の若手研究者を知ろう…

UBEの新TVCM『ストーリーを変える、ケミストリー』篇、放映開始

UBE株式会社は、2023年9月1日より、新TVCM『ストーリーを変える、ケミストリー』篇を関東エリ…

有機合成化学協会誌2023年9月号:大村天然物・ストロファステロール・免疫調節性分子・ニッケル触媒・カチオン性芳香族化合物

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2023年9月号がオンライン公開されています。…

ペプチドの精密な「立体ジッパー」構造の人工合成に成功

第563回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 工学系研究科応用化学専攻 藤田研究室の恒川 英…

SNS予想で盛り上がれ!2023年ノーベル化学賞は誰の手に?

さてことしもいよいよ、ノーベル賞シーズンが到来します!化学賞は日本時間 10月4日(水) 18時45…

ケムステ版・ノーベル化学賞候補者リスト【2023年版】

各媒体からかき集めた情報を元に、「未来にノーベル化学賞の受賞確率がある、存命化学者」をリストアップし…

DMFを選択的に検出するセンサー:アミド分子と二次元半導体の特異な相互作用による検出原理を発見

第562回のスポットライトリサーチは、大阪府立大学(現:大阪公立大学)大学院 工学研究科 電子・数物…

イグノーベル賞2023が発表:祝化学賞復活&日本人受賞

今年もノーベル賞とイグノーベル賞の季節がやってきました。今年もケムステではどちらについても全速力で記…

ポンコツ博士の海外奮闘録XXII ~博士,海外学会を視察する~

ポンコツシリーズ国内編:1話・2話・3話国内外伝:1話・2話・留学TiPs海外編:1話・…

マテリアルズ・インフォマティクスの導入・活用・推進におけるよくある失敗とその対策とは?

開催日:2023/09/20 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP