階層的でプログラム可能なワンポットオリゴ糖合成

炭水化物^{は、自然1、2}ではユビキタスであるが、その存在と行動様式は、主に^分子3のこのクラスへのアクセスが困難なため、未知の領域のままである。オリゴペプチドおよびオリゴヌクレオチドの自動合成とは異なり、オリゴ糖の自動合成の開発は依然として困難な作業であり、進歩は比較的遅い。

この問題に取り組むために、Wong et al.は、オプティ^マー4と呼ばれるプログラム可能なソフトウェアプログラムを使用して、オリゴ糖の合成のための最初の自動化された方法を開発し、約50のBbLのライブラリから連続したワンポットのBbLの選択を導きます。反応。各BBLは、様々な保護グループによって調整された明確に定義された反応性で設計され、合成されました。このアプローチを用いると、合成時の操作や中間精製の複雑さを最小限に抑えることができ、自動合成の開発において克服するのが最も困難な課題と考えられてきた。この進歩にもかかわらず、BbLの数が少なすぎて、Optimerプログラムは特定の小さなオリゴ糖しか扱うことができないので、この方法はまだかなり制限されています。より多くのBBLとワンポット反応と断片凝縮の複数のパスを必要とするより複雑なオリゴ糖のために、ソフトウェアプログラムのアップグレード版Auto-CHO⁵が開発されました。

Auto-CHO では、BBL ライブラリに対して定義された反応性を持つ 50,000 を超える BBL が追加され、154 の合成および 50,000 の仮想ライブラリが追加されました。これらのBblは、基本的な特性に基づいて機械学習によって設計され、計算されたNMR化学^{シフト6、7、}および分子記述^子8は、Bblの構造および反応性に影響を与える。このアップグレードされたプログラムと利用可能な新しいBbLのセットにより、合成容量が拡張され、実証されているように、関心のあるいくつかのオリゴ糖を迅速に準備することができます。この新しい開発は、様々な生物学的プロセスにおける役割の研究と糖タンパク質および糖脂質の構造と機能への影響を研究するためのオリゴ糖の合成を促進すると考えられている。また、この方法が研究コミュニティに無料で利用できる場合、この研究はグリコサイエンスコミュニティに大きな利益をもたらすと考えられています。本研究では、必須ヒト胚性幹細胞マーカーSSEA-4⁵の合成が実証されている。