2-(N-butyryl)-2-deoxy-D-mannopyranoside

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氧化合物
• 英文名称: 2-(N-butyryl)-2-deoxy-D-mannopyranoside
• 英文别名: ManNBut；n-Butanoylmannosamine；N-[(3S,4R,5S,6R)-2,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]butanamide
• 化学式: C₁₀H₁₉NO₆
• 分子量: 249.264
• InChiKey: RPJMPMDUKSRLLF-GNLKZCEJSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.9
• 重原子数：
  17
• 可旋转键数：
  4
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.9
• 拓扑面积：
  119
• 氢给体数：
  5
• 氢受体数：
  6

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  2-(N-butyryl)-2-deoxy-D-mannopyranoside 、 sodium pyruvate 在 N-acetylneuraminate lyase immobilized on Immobead 150P 作用下， 以 水 为溶剂， 以70%的产率得到N-butanoyl-D-neuraminic acid
  参考文献：
  名称：

  在连续流动反应器中使用固定化 N-乙酰神经氨酸裂解酶化学酶法合成唾液酸衍生物

  摘要：

  由于唾液酸在大肠杆菌中的重要作用，N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）衍生物的合成在糖生物学研究中受到越来越多的关注。G。癌症、细菌和健康细胞。这些碳水化合物的化学制备通常依赖于多步合成程序，导致总产率较低。在此，我们报道了一种涉及固定在 Immobead 150P (Immobead-NAL) 上的N-乙酰神经氨酸裂解酶 (NAL) 来制备 Neu5Ac 衍生物的连续流程。Immobead-NAL 的批量实验显示出与天然酶相同的活性。此外，通过使用五倍过量的N-乙酰基-D-甘露糖胺 (ManNAc) 或丙酮酸，Neu5Ac 的转化率和分离产率显着提高。为了进一步提高该过程的效率，设计了一种流程设置，以化学酶方式进入一系列N功能化的 Neu5Ac 衍生物，转化率为 48-82%，并在连续使用 1 周后表现出出色的稳定性。

  DOI：

  10.1002/adsc.201900146
• 作为产物：
  描述：

  N-acetyl-D-mannosamine 在 盐酸 、 sodium hydroxide 作用下， 以 甲醇 、 水 为溶剂， 反应 16.0h， 生成 2-(N-butyryl)-2-deoxy-D-mannopyranoside
  参考文献：
  名称：

  在连续流动反应器中使用固定化 N-乙酰神经氨酸裂解酶化学酶法合成唾液酸衍生物

  摘要：

  由于唾液酸在大肠杆菌中的重要作用，N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）衍生物的合成在糖生物学研究中受到越来越多的关注。G。癌症、细菌和健康细胞。这些碳水化合物的化学制备通常依赖于多步合成程序，导致总产率较低。在此，我们报道了一种涉及固定在 Immobead 150P (Immobead-NAL) 上的N-乙酰神经氨酸裂解酶 (NAL) 来制备 Neu5Ac 衍生物的连续流程。Immobead-NAL 的批量实验显示出与天然酶相同的活性。此外，通过使用五倍过量的N-乙酰基-D-甘露糖胺 (ManNAc) 或丙酮酸，Neu5Ac 的转化率和分离产率显着提高。为了进一步提高该过程的效率，设计了一种流程设置，以化学酶方式进入一系列N功能化的 Neu5Ac 衍生物，转化率为 48-82%，并在连续使用 1 周后表现出出色的稳定性。

  DOI：

  10.1002/adsc.201900146

文献信息

• Sialic Acid Metabolic Engineering of Breast Cancer Cells Interferes with Adhesion and Migration
  作者：Manimozhi Nagasundaram、Rüdiger Horstkorte、Vinayaga Srinivasan Gnanapragassam

  DOI：10.3390/molecules25112632

  日期：——

  a significant reduction in the natural Sia (N-Acetylneuraminic acid) expression after cultivation of MCF-7 cells with these Sia precursors. In addition, the expression of polySia, a unique glycosylation of the neural cell adhesion molecule NCAM, which interferes with cell adhesion, was decreased. We conclude that sialic acid engineering i) opens up novel opportunities to study the biological role of

  乳腺癌是女性中最常见的癌症，也是全球第二大最常见的致癌死亡。围绕乳腺癌管理的主要问题是其高度异质性和治疗耐药性的发展。因此，了解基本的乳腺癌生物学对于更好的诊断和治疗至关重要。蛋白质唾液酸化是糖蛋白的关键翻译后修饰，也参与肿瘤进展和转移。唾液酸 (Sia) 的表达增加会干扰受体-配体相互作用，并可能保护肿瘤细胞免受免疫系统的侵害。此外，细胞膜上的 Sia 含量在癌症对化学疗法和放射疗法的抵抗中起作用。在这项研究中，我们使用一系列在酰基侧链中延长的非天然 Sia 前体对 MCF-7 乳腺癌细胞进行了糖工程化。我们观察到在用这些 Sia 前体培养 MCF-7 细胞后，天然 Sia（N-乙酰神经氨酸）表达显着降低。此外，polySia 是神经细胞粘附分子 NCAM 的一种独特糖基化，干扰细胞粘附，其表达降低。我们得出结论，唾液酸工程 i) 开辟了研究 Sia 在乳腺癌中的生物学作用的新机会，ii)
• Modified GM3 gangliosides produced by metabolic oligosaccharide engineering
  作者：Chad M. Whitman、Fan Yang、Jennifer J. Kohler

  DOI：10.1016/j.bmcl.2011.04.128

  日期：2011.9

  Metabolic oligosaccharide engineering is powerful approach to altering the structure of cellular sialosides. This method relies on culturing cells with N-acetylmannosamine (ManNAc) analogs that are metabolized to their sialic acid counterparts and added to glycoproteins and glycolipids. Here we employed two cell lines that are deficient in ManNAc biosynthesis and examined their relative abilities to

  代谢寡糖工程是改变细胞唾液酸苷结构的有效方法。这种方法依赖于用N培养细胞-乙酰甘露糖胺 (ManNAc) 类似物被代谢为唾液酸对应物并添加到糖蛋白和糖脂中。在这里，我们采用了两种缺乏 ManNAc 生物合成的细胞系，并检查了它们将一组 ManNAc 类似物代谢为唾液酸苷的相对能力。除了测量全球唾液酸苷产量，我们还检测了含唾液酸的糖脂 GM3 的生物合成。我们发现这两种细胞系在区分 ManNAc 变体形式的能力方面存在差异。此外，我们的数据表明，唾液酸的修饰形式可能优先纳入某些唾液酸苷，而从其他唾液酸中排除。总之，我们的结果表明对唾液酸生产的全局分析可以掩盖唾液酸特异性差异。
• Synthesis of Neuraminidase‐Resistant Sialyllactose Mimetics from <i>N</i>‐Acyl Mannosamines using Metabolically Engineered <i>Escherichia coli</i>
  作者：Paul Rivollier、Eric Samain、Sylvie Armand、Isabelle Jeacomine、Emeline Richard、Sébastien Fort

  DOI：10.1002/chem.202301555

  日期：2023.8.15

  Herein, we describe the efficient gram‐scale synthesis of α2,3‐ and α2,6‐sialyllactose oligosaccharides as well as mimetics from N‐acyl mannosamines and lactose in metabolically engineered bacterial cells grown at high cell density. We designed new Escherichia coli strains co‐expressing sialic acid synthase and N‐acylneuraminate cytidylyltransferase from Campylobacter jejuni together with the α2,3‐sialyltransferase from Neisseria meningitidis or the α2,6‐sialyltransferase from Photobacterium sp. JT‐ISH‐224. Using their mannose transporter, these new strains actively internalized N‐acetylmannosamine (ManNAc) and its N‐propanoyl (N‐Prop), N‐butanoyl (N‐But) and N‐phenylacetyl (N‐PhAc) analogs and converted them into the corresponding sialylated oligosaccharides, with overall yields between 10 % and 39 % (200‐700 mg.L⁻¹ of culture). The three α2,6‐sialyllactose analogs showed similar binding affinity for Sambucus nigra SNA−I lectin as for the natural oligosaccharide. They also proved to be stable competitive inhibitors of Vibrio cholerae neuraminidase. These N‐acyl sialosides therefore hold promise for the development of anti‐adhesion therapy against influenza viral infections.

  摘要我们介绍了在高密度生长的代谢工程细菌细胞中高效合成α2,3-和α2,6-半乳糖低聚糖以及 N-酰甘露胺和乳糖的模拟物。我们设计了新的大肠杆菌菌株，共同表达空肠弯曲杆菌的硅铝酸合成酶和 N-酰基神经氨酸胞苷酸转移酶，以及脑膜炎奈瑟氏菌的α2,3-氨酰基转移酶或光杆菌 JT-ISH-224 的α2,6-氨酰基转移酶。这些新菌株利用其甘露糖转运体，积极内化 N-乙酰甘露糖胺（ManNAc）及其 N-丙酰基（N-Prop）、N-丁酰基（N-But）和 N-苯乙酰基（N-PhAc）类似物，并将其转化为相应的苷元化寡糖，总产率介于 10 % 和 39 % 之间（200-700 mg.L-1 培养物）。这三种 α2,6-半乳糖类似物与天然寡糖一样，对黑杨 SNA-I 凝集素具有相似的结合亲和力。它们还被证明是霍乱弧菌神经氨酸酶的稳定竞争性抑制剂。因此，这些 N-酰基半乳糖苷有望用于开发抗流感病毒感染的抗粘附疗法。
• Fluorination of mammalian cell surfaces via the sialic acid biosynthetic pathway
  作者：Laila Dafik、Marc d’Alarcao、Krishna Kumar

  DOI：10.1016/j.bmcl.2008.09.010

  日期：2008.11

  Metabolic oligosaccharide engineering has been employed to introduce fluorine-containing groups onto mammalian cell surfaces. Incubation of HeLa, Jurkat, and HL60 cells in culture with fluorinated sialic acid and mannosamine analogues resulted in cell-surface presentation of fluorinated glycans. Metabolic conversion of fluorinated precursors was detected and quantified by DMB-derivatization and HPLC ESI-MS analysis. Between 7% and 72% of total membrane-associated sialosides were fluorinated, depending on the precursor used and the cell type. Fluorination of mammalian cell surfaces provides a means for introducing a bioorthogonal surface for modulating noncovalent interactions such as those involved in cell adhesion. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.
• Chemoenzymatic Synthesis of Sialic Acid Derivatives Using Immobilized<i>N‐</i>Acetylneuraminate Lyase in a Continuous Flow Reactor
  作者：Victor R. L. J. Bloemendal、Sam J. Moons、Jurriaan J. A. Heming、Mohamed Chayoua、Olaf Niesink、Jan C. M. van Hest、Thomas J. Boltje、Floris P. J. T. Rutjes

  DOI：10.1002/adsc.201900146

  日期：2019.6.6

  The synthesis of N‐acetylneuraminic acid (Neu5Ac) derivatives is drawing more and more attention in glycobiology research because of the important role of sialic acids in e. g. cancer, bacterial, and healthy cells. Chemical preparation of these carbohydrates typically relies on multistep synthetic procedures leading to low overall yields. Herein we report a continuous flow process involving N‐acetylneuraminate

  由于唾液酸在大肠杆菌中的重要作用，N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）衍生物的合成在糖生物学研究中受到越来越多的关注。G。癌症、细菌和健康细胞。这些碳水化合物的化学制备通常依赖于多步合成程序，导致总产率较低。在此，我们报道了一种涉及固定在 Immobead 150P (Immobead-NAL) 上的N-乙酰神经氨酸裂解酶 (NAL) 来制备 Neu5Ac 衍生物的连续流程。Immobead-NAL 的批量实验显示出与天然酶相同的活性。此外，通过使用五倍过量的N-乙酰基-D-甘露糖胺 (ManNAc) 或丙酮酸，Neu5Ac 的转化率和分离产率显着提高。为了进一步提高该过程的效率，设计了一种流程设置，以化学酶方式进入一系列N功能化的 Neu5Ac 衍生物，转化率为 48-82%，并在连续使用 1 周后表现出出色的稳定性。