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UDP-6-N3-GalNAc,尿苷二磷酸-6-叠氮-N-乙酰半乳糖胺的应用

2026-11-03 [14]

UDP-6-N₃-GalNAc‌ 是将叠氮基团定点修饰在UDP-N-乙酰半乳糖胺糖环6位的非天然核苷酸糖衍生物,是糖生物学与生物正交化学领域的核心工具底物。


核心功能优势

完整保留天然UDP-GalNAc的糖基供体活性,多数α-1,3-GalNAc转移酶和O-GalNAc转移酶对6位修饰的容忍度较高,可被高效识别催化

6位叠氮基体积与羟基相近,对糖环整体构象扰动极小,且不参与天然糖基化反应的氢键网络,可降低被下游糖苷酶识别的概率

叠氮基是生物正交化学的经典反应手柄,生理条件下稳定性比较强,可与环辛炔或膦试剂发生无铜点击反应(SPAAC)或Staudinger连接,实现高效特异性标记

二钠盐形式大幅提升水溶性,适配复杂细胞裂解液、血清等生理体系,非特异性吸附极低

合成路径

采用化学-酶级联合成方案:

先将GalNAc的6位羟基转化为溴代或磺酸酯离去基团,与三氮化钠发生亲核取代反应引入叠氮基

对异头位进行乙酰化保护后与磷酸供体缩合,形成α-磷酸酯中间体

借助UDP-半乳糖焦磷酸化酶的催化作用,将糖-1-磷酸与UTP偶联生成终产物

经制备级离子交换色谱、HPLC两步纯化,最终通过质谱与二维NMR双重表征确认产物结构,可实现100毫克级规模化合成

科研应用

‌O-GalNAc修饰蛋白质组标记‌:作为非天然代谢糖底物,通过糖基转移酶介导将叠氮基定点引入活细胞的O-GalNAc修饰蛋白中,后续通过点击化学反应偶联生物素/荧光探针,实现修饰蛋白的高效富集与质谱鉴定

‌糖基转移酶底物谱筛选‌:作为功能化供体底物,用于polypeptide N-乙酰半乳糖胺转移酶(ppGalNAc-T)家族的酶活性测定与底物偏好性分析,绘制酶对6位修饰的底物容忍谱

‌抗体定点偶联修饰‌:在抗体的保守O-糖基化位点引入叠氮标签,后续通过点击化学反应定点偶联细胞毒性药物,用于抗体药物偶联物(ADC)的精准构建

‌功能化糖芯片构建‌:通过酶促反应将叠氮GalNAc残基定点转移到芯片表面的受体探针上,后续通过点击化学反应固定各类功能分子,构建定制化糖芯片


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108320-87-2UDP-N-acetylgalactosamine

UDP-GalNAc

15839-70-0GDP-Fuc                   GDP-Fucose

103301-73-1GDP-Mannose

GDP-Man           

3063-71-6CMP-N-acetylneuraminic acid

CMP-Neu5Ac

108320-89-4,3616-06-6"UDP-Xylose

UDP-Xyl

63700-19-6UDP-glucuronic acid

UDP-GlcA

137868-52-1, 

2956-16-3UDP-galactose

UDP-Gal

91183-98-1"UDP-N-acetylglucosamine

UDP-GlcNAc