近日，四川大學(xué)華西生物治療全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/化工學(xué)院鈕大文教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)深圳研究生院吳云東教授在Nature發(fā)表題為“Catalytic Glycosylation for Minimally Protected Donors and Acceptors”的研究文章。研究開發(fā)了一個(gè)通用平臺(tái)，用于未保護(hù)或受保護(hù)程度極低的供體和受體之間進(jìn)行位點(diǎn)、立體和化學(xué)選擇性O(shè)-糖基化反應(yīng)。這項(xiàng)研究利用催化劑實(shí)現(xiàn)了高選擇性糖基化反應(yīng)，為糖化學(xué)領(lǐng)域中“選擇性控制”這一長(zhǎng)期挑戰(zhàn)帶來(lái)了全新思路，有望極大降低糖類化合物合成的難度，為探索糖類化合物的功能提供技術(shù)支撐，代表了糖化學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展。

　　四川大學(xué)為第一通訊單位，生物治療全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生黨湫菂、北京大學(xué)深圳研究生院博士生鄧逸輝為共同第一作者，鈕大文教授和吳云東教授為共同通訊作者。

　　糖被稱為第三生命鏈,在生理病理過(guò)程、重大疾病診斷、小分子藥物研發(fā)、大分子靶向藥物遞送、免疫治療等領(lǐng)域都發(fā)揮著不可或缺的作用。要研究和開發(fā)糖的功能，亟需高效、簡(jiǎn)潔的方法對(duì)這些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分子進(jìn)行化學(xué)合成。然而，由于糖類結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有多個(gè)手性中心和羥基，如何實(shí)現(xiàn)選擇性控制是糖類合成長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)。多年來(lái)，化學(xué)家們一般通過(guò)繁瑣的“保護(hù)基”操作來(lái)控制O-糖苷化過(guò)程中的選擇性，這極大地增加了合成工作的復(fù)雜性。而如何擺脫保護(hù)基的依賴，實(shí)現(xiàn)糖苷鍵直接高效、高選擇性構(gòu)建，是該領(lǐng)域長(zhǎng)期懸而未決的科學(xué)難題。

　　研究團(tuán)隊(duì)設(shè)想通過(guò)催化劑控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)未保護(hù)糖之間的精準(zhǔn)O-糖苷化。在前期工作中，團(tuán)隊(duì)建立了通過(guò)自由基策略將穩(wěn)定易得的烯丙基糖基砜轉(zhuǎn)化為活性糖基親電試劑的方法。這個(gè)糖供體活化策略已被證明能夠兼容包括游離羥基在內(nèi)的大多數(shù)極性官能團(tuán)，為開發(fā)不依賴保護(hù)基的催化體系提供了可能。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步設(shè)想設(shè)計(jì)催化劑將原位產(chǎn)生的親電糖供體2和糖受體5通過(guò)可逆相互作用（如多個(gè)非共價(jià)和可逆共價(jià)作用）組裝在一起，像酶催化過(guò)程一樣限制底物的運(yùn)動(dòng)自由度，實(shí)現(xiàn)未受保護(hù)的糖受體和供體間選擇性O(shè)-糖苷化。

　　基于這一設(shè)想，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一類氨基硼酸催化劑，通過(guò)與糖的非共價(jià)氫鍵和可逆共價(jià)B-O鍵的相互作用，結(jié)合自由基活化烯丙基糖基砜形成糖基溴化物的策略，實(shí)現(xiàn)了不依賴保護(hù)基的選擇性O(shè)-糖苷化。此外，通過(guò)調(diào)控氨基硼酸催化劑的結(jié)構(gòu)，能夠精準(zhǔn)調(diào)控O-糖苷化的位置選擇性。

　　該研究項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)部分由鈕大文教授團(tuán)隊(duì)完成，計(jì)算部分由吳云東教授團(tuán)隊(duì)完成；并得到了國(guó)家自然基金委優(yōu)青項(xiàng)目和創(chuàng)新群體項(xiàng)目、四川大學(xué)科研院創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項(xiàng)目、四川大學(xué)華西醫(yī)院1?3?5計(jì)劃項(xiàng)目的支持。部分實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試在四川大學(xué)分析測(cè)試中心王曉燕老師和四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院質(zhì)譜中心王晞華老師幫助下完成。