新型“多配体”型杂合糖簇的设计、合成及“杂簇螯合效应”的探索

基于具有糖结合多样性的粘附分子以及多种糖配体参与的粘附过程，将多种活性糖进行有效组合，设计"多配体"型杂合糖簇。为实现理想的"杂簇螯合效应"，将发展简单快捷、方便灵活、能够满足结构多样性要求的小单元糖砌块逐级累加组装的杂合糖簇合成新策略，并探索在已制得的杂簇分子内按需随时进行分子刚柔性微调、微变换及转换的有效方法，合成结构多样的"多配体"型杂合糖簇，建立糖簇分子库，通过与相应的单一糖簇的活性对比，考察杂合糖簇中糖的价数、不同活性糖的配比、连接臂的长度、骨架的大小及刚柔性等因素对粘附分子与杂簇配体结合活性的影响，全面系统的评估"杂簇效应"，进而对杂簇分子作出更合理的设计，发现能够发挥糖片段最大功效的价数适宜，比例适当，分子更简单，合成更简捷，成药可能性更大的、理想的"螯合"型杂簇，为开发新型糖簇类抗粘附治疗药物打下坚实的物质基础。为药物创新、临床诊断和治疗提供新的途径。

粘附为多分子参与的复杂过程，是感染及肿瘤转移过程中的重要环节，其中粘附分子起重要作用。这类蛋白质结构复杂，分布广泛，功能多样，具有糖配体结合多样性的特点。对粘附分子识别的不同糖片段及粘附过程涉及的多种糖分子进行组合，发展简单快捷、方便灵活的糖簇组装策略，合成结构多样的“多配体”型杂合糖簇，建立糖簇分子库，为深入细致地研究粘附分子与糖配体的结合及粘附过程的特点，系统地评估杂簇效应奠定物质基础，对于阐明粘附分子的结构、功能、作用机制，开发基于粘附抑制糖类药物具有重要的理论意义和应用价值。.以葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖、乳糖及纤维二糖为母体，采用多种骨架以及Huisgen反应，烯烃复分解反应，依次酰化等多种连接方式组装了一系列具有结构多样性的单一及杂合糖簇，共合成170余个新化合物，其中60余个终产物。合成的糖簇进行了蛋白结合(SPR)及抗粘附活性研究。所选蛋白为整合素CD11b、C-型凝集素Dectin-1、DC-SIGN以及Galectin-3。初步结果显示，杂合糖簇ns-10(KD=6.80μM)与CD11b的结合活性高于先导物Gu-4(KD=9.41μM)，其抗白细胞-内皮细胞粘附活性结果表明，ns-10的IC50为175nM，略好于Gu-4(234nM)；活性测试筛选出与DC-SIGN有较好结合活性的甘露-岩澡糖杂簇cxn-9-9(KD = 2.597μM)，为糖簇的小型化、简单化提供了依据；考虑到Dectin-1与CD11b同为-葡聚糖受体，测试了一系列CD11b结合糖簇与Dectin-1的结合，发现Gu-4(KD=29μM)、Ju-6(KD=1.4μM)、杂簇ns-7b(KD=45μM)、ns-12a(KD=79μM)与Dectin-1有明显结合活性，同时发现，糖簇的糖型及骨架变化可能影响结合活性，与Laminarin的竞争结合实验显示，Ju-6及Laminarin与Dectin-1的结合基本互不干扰，提示糖簇在Dectin-1上的结合位点可能有别于-葡聚糖。目前除-葡聚糖外的糖簇类分子与Dectin-1的结合尚未见报道。本项目获专利授权1项，已发表论文3篇。