DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07548-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38898275
تاريخ النشر: 2024-06-19
المؤلف: Yi Jiang وآخرون
الموضوع الرئيسي: كيمياء الكربوهيدرات والتخليق
نظرة عامة
يقدم هذا القسم النتائج الأولية حول O-glycosylation المستحثة بالضوء، موضحًا نطاق التفاعل مع أنواع مختلفة من السكريات والفينولات. يتم الإبلاغ عن العوائد المعزولة للتفاعلات، مما يشير إلى كفاءة عملية glycosylation تحت الظروف المدروسة. بالإضافة إلى ذلك، تم قياس نسب الأنومر β:α باستخدام تحليل ^1H NMR و LC-MS، مما يوفر رؤى حول النتائج الاستيريوكيميائية للتفاعلات. يتم الإشارة إلى استخدام tetramethylethylenediamine (TMEDA)، مما يشير إلى دوره في تسهيل التفاعل.
مناقشة
في هذا القسم المناقشي، يقدم المؤلفون استراتيجية جديدة لتخليق glycosides النقية استيريوكيميائيًا من متساويات السكريات الأصلية غير المحمية باستخدام مشتقات thioglycoside. يظهرون أن الاستيريوكيمياء C1 للمانح S-glycosyl غير ذات صلة تحت ظروف الربط المتقاطع الخاصة بهم، مما يتناقض مع glycosylations التقليدية الهتروليتيك. تتيح هذه الطريقة التحويل الفعال لمجموعة متنوعة من السكريات الأحادية والسكريات القليلة إلى مركبات C-alkyl glycosyl غير المحمية، محققة عوائد عالية وتحكم استيريو ممتاز. يبرز المؤلفون تعددية نهجهم، الذي يستوعب مجموعة من الركائز، بما في ذلك السكريات المشتقة من الكتلة الحيوية والجليكوزات المعقدة.
تشمل الآلية توليد وسيط جذري glycosyl من خلال نقل الإلكترون المستحث بالضوء (PET)، الذي يسهل بواسطة معقد ثلاثي يتكون بين thioglycoside، واستير هانتزتش، وDABCO. ثم يخضع هذا الجذر لاستبدال نووي مع الإلكترونيات، مما يؤدي إلى المنتجات المرغوبة من glycosylation. يستكشف المؤلفون أيضًا تطبيق طريقتهم في تخليق الجليكوبروتينات، موضحين أن بروتوكولهم الخالي من مجموعات الحماية يمكن أن يربط وحدات السكر بكفاءة بالبروتينات، مما يوفر طريقًا واعدًا لدراسة وظائف الجليكوبروتينات دون التعقيدات المرتبطة بأساليب glycosylation التقليدية. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانيات هذا النهج المبتكر في كيمياء الكربوهيدرات وعلوم الجليكوز.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07548-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38898275
Publication Date: 2024-06-19
Author(s): Yi Jiang et al.
Primary Topic: Carbohydrate Chemistry and Synthesis
Overview
The section presents preliminary findings on photoinduced O-glycosylation, showcasing the reaction scope with various sugars and phenols. The isolated yields of the reactions are reported, indicating the efficiency of the glycosylation process under the studied conditions. Additionally, the β:α anomeric ratios were quantified using ^1H NMR and LC-MS analysis, providing insight into the stereochemical outcomes of the reactions. The use of tetramethylethylenediamine (TMEDA) is noted, suggesting its role in facilitating the reaction.
Discussion
In this discussion section, the authors present a novel strategy for synthesizing stereoisomerically pure glycosides from unprotected native sugar isomers using thioglycoside derivatives. They demonstrate that the C1 stereochemistry of the S-glycosyl donor is irrelevant under their cross-coupling conditions, contrasting with traditional heterolytic glycosylations. This method allows for efficient transformation of various mono- and oligosaccharides into unprotected C-alkyl glycosyl compounds, achieving high yields and excellent stereocontrol. The authors highlight the versatility of their approach, which accommodates a range of substrates, including biomass-derived sugars and complex glycans.
The mechanism involves the generation of a glycosyl radical intermediate through photoinduced electron transfer (PET), facilitated by a ternary complex formed between the thioglycoside, Hantzsch ester, and DABCO. This radical then undergoes nucleophilic substitution with electrophiles, leading to the desired glycosylation products. The authors also explore the application of their method in synthesizing glycoproteins, demonstrating that their protecting-group-free protocol can efficiently attach sugar units to proteins, thereby providing a promising avenue for studying glycoprotein functions without the complications associated with traditional glycosylation methods. Overall, the findings underscore the potential of this innovative approach in carbohydrate chemistry and glycoscience.