糖肽是一類寡糖與多肽相結(jié)合的大分子化合物。糖肽在糖類藥物研發(fā)，如糖肽類抗生素和抗腫瘤疫苗的研發(fā)中有重要應(yīng)用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，多肽的合成技術(shù)目前已經(jīng)十分成熟，寡糖的合成在最近幾年也取得了進(jìn)展。然而關(guān)于糖肽的合成，仍然是極具挑戰(zhàn)的難題。

近日，中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所文留青課題組與南方科技大學(xué)教授王鵬合作完成了題為Machine Driven Chemoenzymatic Synthesis of Glycopeptide的通訊論文在線發(fā)表在Angew.Chem.Int.Ed.上。該研究報(bào)道了利用商業(yè)化多肽合成儀和化學(xué)酶法合成策略合成帶有復(fù)雜寡糖結(jié)構(gòu)的糖肽（Proof of Concept）。

在該研究中，研究人員通過篩選大量可用于固相合成的固相載體，發(fā)現(xiàn)了一種表面被氨基化的硅球，它可以同時(shí)被用作有機(jī)相的肽鏈合成與水相寡糖合成（酶反應(yīng)）。這種硅球僅表面具有氨基基團(tuán)，因此研究人員設(shè)計(jì)了可斷裂的linker將硅球樹脂與起始氨基酸相連接。雖然這種硅球樹脂裝載效率比常用的多肽合成的固相樹脂低，但可以同時(shí)支持有機(jī)相中進(jìn)行的多肽合成反應(yīng)與水相中進(jìn)行的酶催化反應(yīng)?；诖?，研究人員結(jié)合商業(yè)化多肽合成儀開發(fā)出了包含兩相反應(yīng)的體系，用于糖肽合成的技術(shù)平臺(tái)。將裝載有初始氨基酸的樹脂預(yù)先加入到反應(yīng)釜中，然后合成儀自動(dòng)將下一個(gè)氨基酸與縮合試劑（脫保護(hù)試劑）加入反應(yīng)釜中，反應(yīng)完成后加壓過濾其余試劑，即完成一個(gè)循環(huán)。通過設(shè)置反應(yīng)程序，可以使對(duì)應(yīng)的氨基酸依次進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，在多個(gè)循環(huán)后就可得到目標(biāo)肽鏈。之后系統(tǒng)切換為水相，將不同的糖基轉(zhuǎn)移酶與對(duì)應(yīng)的糖核苷依次進(jìn)行同樣的循環(huán)反應(yīng)（反應(yīng)溫度為37℃），經(jīng)過多個(gè)循環(huán)后就可以得到目標(biāo)糖肽，然后將糖肽從樹脂上洗脫。該糖肽合成平臺(tái)簡(jiǎn)單易操作，基于商業(yè)化的多肽合成儀實(shí)現(xiàn)了13種復(fù)雜糖肽（10種腫瘤標(biāo)志物MUC1糖肽與三種HIV糖肽）的半自動(dòng)合成。

研究獲得美國(guó)NIH Common Fund Glycoscience program和上海藥物所人才啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)支持。

文留青課題組長(zhǎng)期從事寡糖以及糖綴合物的合成，以及利用化學(xué)生物學(xué)手段對(duì)細(xì)胞表面寡糖的進(jìn)行標(biāo)記，研究寡糖與疾病的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上從事寡糖新藥研究和藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202001124

化學(xué)酶法自動(dòng)合成糖肽的基本原理