昆明植物所完成结核分枝杆菌甘露糖帽脂阿拉伯甘露聚糖101糖的一锅法合成

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昆明植物所完成结核分枝杆菌甘露糖帽脂阿拉伯甘露聚糖101糖的一锅法合成

来源：中国科学院昆明植物研究所 2024-01-30

导读：结核病是由结核分枝杆菌感染引起的一个古老而迄今依然威胁人类健康的重要疾病和重大公共卫生问题。根据世界健康组织报告，仅2019年，全球结核病死亡人数超过100万，新发结核病例约1000万。此外，出现耐药结核病、广泛耐药结核病和人类免疫缺陷病毒共感染进一步恶化了结核病的治疗。现在，结核病的治疗往往需要周期长和昂贵的过程。目前，预防结核病的疫苗只有一种卡介苗疫苗。然而，卡介苗疫苗只对儿童有良好的预防效果，对成年人的有效率在0%到80%之间波动变化。因此，开发新的、有效的药物和疫苗来治疗和预防结核病仍然迫切和重要。

结核分枝杆菌表面覆盖着一层厚厚的蜡状细胞壁，从而对化学治疗药物的进入形成了一个巨大的和复杂的屏障。通过抑制细胞壁的生物合成是目前一些成功的一线药物的主要作用机制。脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是结核分枝杆菌细胞壁的主要成分之一，是发展治疗结核病药物，疫苗和诊断的重要分子。因此，过去的二十年，有许多关于脂阿拉伯甘露聚糖片段的合成被报道。然而，高效化学合成大于100个单糖的脂阿拉伯甘露聚糖尚未被报道，也是糖化学合成领域一直存在的一个挑战性科学难题。近日，中国科学院昆明植物研究所肖国志专题组通过该专题组自己发展的基于糖基邻（1-苯基烯基）苯甲酸脂（PVB）的一锅糖苷化反应策略，模块化高效合成结核分枝杆菌甘露糖帽脂阿拉伯甘露聚糖101糖。同时，子结构多糖序列18糖，19糖和27糖也被合成用于构效关系研究。

该研究成果以One-pot assembly of mannose capped lipoarabinomannan motifs up to 101-mer from the Mycobacterium tuberculosis cell wall为题，发表于国际权威期刊《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc. 2024, DOI: 10.1021/jacs.3c12815）。中国科学院昆明植物研究所肖国志研究员为该论文的通讯作者，博士研究生马雨欣和张云琴博士为第一作者。该项工作得到了国家自然科学基金优秀青年基金和云南省基础研究计划重点项目等的大力资助。

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