N-glycolylmannosamine

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氧化合物
• 英文名称: N-glycolylmannosamine
• 英文别名: N-glycolyl-D-mannosamine；2-hydroxy-N-[(3S,4R,5S,6R)-2,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]acetamide
• 化学式: C₈H₁₅NO₇
• 分子量: 237.21
• InChiKey: KSWRTSFNOKOHBE-YLRIPHBZSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -2.4
• 重原子数：
  16
• 可旋转键数：
  3
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.88
• 拓扑面积：
  140
• 氢给体数：
  6
• 氢受体数：
  7

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  N-glycolylmannosamine 在 sodium azide 、 无机焦磷酸酶 、 sialic acid aldolase 、 α2,6-sialyltransferase from Photobacterium leiognathi JT-SHIZ-145 、 CMP-sialate synthetase from Neisseria meningitidis 、 magnesium chloride 、 alkaline phosphatase 作用下， 生成
  参考文献：
  名称：

  脑膜炎奈瑟氏球菌胞嘧啶-5'-单磷酸酯-N-乙酰神经氨酸合成酶（CMP-唾液酸合成酶）与底物结合的灵活性：新唾液酸结合物合成的催化剂

  摘要：

  我们已经成功建立了一个简单的连续比色测定法，可基于Neu5Ac或NPS核苷酸激活后释放的质子当量的pH值变化，对胞嘧啶5'-单磷酸酯-乙酰神经氨酸合成酶（CMP-唾液酸合成酶，CSS）活性进行灵敏可靠的定量分析。相关类似物。使用此方法，确定了脑膜炎奈瑟氏球菌CSS的稳态动力学数据，包括胞嘧啶5'-三磷酸（CTP），N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）和唾液酸的11种结构变异，包括主链截短，脱氨基，差向异构化，和几个N酰基修饰。这些数据进一步证明了脑膜炎奈瑟氏球菌具有非同寻常的多功能性CSS，用于一般访问包含非天然唾液酸类似物的唾液缀合物。引人注目的是，该测定法可以覆盖范围广泛的底物参数，这些参数涵盖了超过3个数量级的K M和k cat测量。借助基于X射线晶体结构数据构建的结构模型，动力学数据可用于解释Neu5Ac及其类似物在底物结合中的潜在蛋白质贡献。使用脑膜炎奈瑟氏球菌CSS和来自Photobacter的新型α2

  DOI：

  10.1002/adsc.201100412
• 作为产物：
  描述：

  N-acetyl-D-mannosamine 在 Lipase A 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 36.33h， 生成 N-glycolylmannosamine
  参考文献：
  名称：

  An expeditious route to N-glycolylneuraminic acid based on enzyme-catalyzed reaction

  摘要：

  A new preparative way of N-glycolylneuraminic acid (NeuGc), one of the important family of sialic acids, from N-acetylglucosamine (GlcNAc) via N-acetylmannosamine (ManNAc) was established based on the combination of chemical and enzymatic reactions. In a kinetic study of the key enzymatic reaction for this process, aldolase-catalyzed synthesis of sialic acid, an inhibitory effect of gluco-isomer on the enzymatic reaction was quantitatively clarified, and the importance of isomerically pure substrate with manno-configuration for aldolase-catalyzed reaction was suggested. A newly developed method, selective degradation of GlcNAc contaminating in the substrate by use of Rhodococcus rhodochrous IFO 15564 provided pure ManNAc to avoid such inhibitory effect of the gluco-isomer for aldolase. Starting from pure ManNAc, via mannosamine hydrochloride, acetoxyacetyl chloride was applied for introducing a protected form of glycolyl group to give N-acetylglycolylmannosamine. For the removal of acetyl protective group, a lipase from Aspergillus niger was effectively used under a mild and neutral condition to afford N-glycolylmannosamine (ManNGc), the substrate of aldolase. NeuGc was prepared in 25% yield and 7 steps from GlcNAc. (C) 1997, Elsevier Science Ltd.

  DOI：

  10.1016/s0040-4020(96)01189-1

文献信息

• Synthesis of Sialic Acids, Their Derivatives, and Analogs by Using a Whole-Cell Catalyst
  作者：Xun Lv、Hongzhi Cao、Baixue Lin、Wei Wang、Wande Zhang、Qian Duan、Yong Tao、Xue-Wei Liu、Xuebing Li

  DOI：10.1002/chem.201703083

  日期：2017.10.26

  Sialic acids (Sias) are important constituents of cell surface glycans. Ready access to Sias in large quantities would facilitate the development of carbohydrate‐based vaccines and small‐molecule drugs. We now present a facile method for synthesizing various natural forms and non‐natural derivatives or analogs of Sias by using a whole‐cell catalyst, which is constructed by adding a plasmid containing

  唾液酸（Sias）是细胞表面聚糖的重要成分。大量使用Sias可以方便地开发基于碳水化合物的疫苗和小分子药物。现在，我们提出了一种通过使用全细胞催化剂来合成Sias的各种天然形式和非天然衍生物或类似物的简便方法，该方法是通过将包含必需酶基因的质粒添加到大肠杆菌的代谢工程菌株中来构建的。掺入的酶（N-乙酰氨基葡萄糖2-表异构酶和N-乙酰神经氨酸醛缩酶）使细胞催化剂可以通过易于扩展的发酵过程将各种简单廉价的糖类转化为各种与Sia相关的化合物。此外，使用这种全细胞生物转化结合三个常规酶促反应的合成提供了一系列复杂的含Sia的聚糖（唾液寡糖）及其带有不同取代基的衍生物。本文所述的方法应允许大规模且经济地生产Sias和唾液酸低聚糖，并且可以补充现有的化学和酶促策略。
• Efficient chemoenzymatic synthesis of fluorinated sialyl Thomsen–Friedenreich antigens and investigation of their characteristics
  作者：Tingshen Li、Huiming Zhang、Ying Guo、Tao Zhu、Peng Yu、Xin Meng

  DOI：10.1016/j.ejmech.2020.112776

  日期：2020.12

  (OPME) chemoenzymatic approach. The P. multocida α2–3-sialyltransferase (PmST1) involved in the synthesis showed extremely flexible donor and acceptor substrate specificities. These sialosides have been successfully investigated with stability towards Clostridium perfringens sialidase substrate specificity assay using 1H NMR spectroscopy. Hydrolysis studies monitored by 1H NMR clearly demonstrated that

  使用一锅多酶（OPME）化学酶法有效地合成了一组氟化的唾液酸T衍生物。参与合成的多杀性疟原虫α2–3-唾液酸转移酶（PmST1）显示出非常灵活的供体和受体底物特异性。这些唾液酸苷已经成功地使用1 H NMR光谱对产气荚膜梭菌唾液酸酶底物特异性测定法进行了稳定性研究。受1监控的水解研究1 H NMR清楚地表明，氟取代明显降低了产气荚膜梭菌唾液酸酶的水解速率。为了进一步研究氟的影响，对MAL和不同唾液酸固定的​​表面观察到唾液酸-凝集素结合的结构依赖性变化。碳水化合物结合蛋白的配体上的细微变化通过SPR得以区分。获得的这些氟化的唾液酸-T衍生物是用于进一步生物学研究或抗肿瘤药物设计的有价值的探针。
• Chemoenzymatic synthesis of CMP–sialic acid derivatives by a one-pot two-enzyme system: comparison of substrate flexibility of three microbial CMP–sialic acid synthetases
  作者：Hai Yu、Hui Yu、Rebekah Karpel、Xi Chen

  DOI：10.1016/j.bmc.2004.09.030

  日期：2004.12

  with pyruvate, catalyzed by a recombinant sialic acid aldolase [EC 4.1.3.3] cloned from E. coli K12 to provide sialic acid analogs as substrates for the CMP-sialic acid synthetases. The substrate flexibility and the reaction efficiency of the three recombinant CMP-sialic acid synthetases were compared, first by qualitative screening using thin layer chromatography, and then by quantitative analysis using

  评价了分别从脑膜炎奈瑟氏球菌B组，无乳链球菌血清型V和大肠杆菌K1克隆的三个C末端带有His6标签的重组微生物CMP-唾液酸合成酶[EC 2.7.7.43]的化学合成CMP-唾液酸的能力。一锅二酶系统中的酸衍生物。在该系统中，N-乙酰甘露糖胺或甘露糖类似物与丙酮酸缩合，由大肠杆菌K12克隆的重组唾液酸醛缩酶[EC 4.1.3.3]催化，提供唾液酸类似物作为CMP-唾液酸合成酶的底物。比较了三种重组CMP-唾液酸合成酶的底物柔性和反应效率，首先使用薄层色谱进行定性筛选，然后使用高效液相色谱进行定量分析。然后。在三种合成酶中，脑膜炎脑膜合成酶具有最高的表达水平，最灵活的底物特异性和最高的催化效率。最后，在制备型样品中合成了8个糖核苷酸，包括胞苷5'-单磷酸N-乙酰神经氨酸（CMP-Neu5Ac）及其在Neu5Ac的碳5，碳8或碳9处被取代的衍生物。使用脑膜炎奈瑟氏菌合成酶和醛缩酶，从其5或6碳糖前体中扩增200毫克）。
• Sialidase-Catalyzed One-Pot Multienzyme (OPME) Synthesis of Sialidase Transition-State Analogue Inhibitors
  作者：An Xiao、Yanhong Li、Xixuan Li、Abhishek Santra、Hai Yu、Wanqing Li、Xi Chen

  DOI：10.1021/acscatal.7b03257

  日期：2018.1.5

  N-acetylmannosamine (ManNAc) and analogues. The obtained Neu5Ac2en analogues can be further derivatized at various positions to generate a larger inhibitor library. Inhibition studies demonstrated improved selectivity of several C-5- or C-9-modified Neu5Ac2en derivatives against several bacterial sialidases. The study provides an efficient enzymatic method to access sialidase inhibitors with improved selectivity

  唾液酸酶过渡态类似物抑制剂2,3-脱氢-2-脱氧-N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac2en，DANA）在临床抗流感病毒药物的开发中发挥了主导作用。利用肺炎链球菌唾液酸酶 SpNanC 的 Neu5Ac2en 形成催化特性，开发了一种有效的一锅多酶 (OPME) 策略，可直接从N中获取 Neu5Ac2en 及其 C-5、C-9 和 C-7-类似物。 -乙酰甘露糖胺（ManNAc）和类似物。获得的 Neu5Ac2en 类似物可以在各个位置进一步衍生化，以生成更大的抑制剂库。抑制研究表明，几种 C-5 或 C-9 修饰的 Neu5Ac2en 衍生物对几种细菌唾液酸酶的选择性有所提高。该研究提供了一种有效的酶促方法来获取具有更高选择性的唾液酸酶抑制剂。
• Chemoenzymatic Total Synthesis of GM3 Gangliosides Containing Different Sialic Acid Forms and Various Fatty Acyl Chains
  作者：Hai Yu、Madhusudhan Reddy Gadi、Yuanyuan Bai、Libo Zhang、Lei Li、Jun Yin、Peng G. Wang、Xi Chen

  DOI：10.1021/acs.joc.1c00450

  日期：2021.7.2

  diverse GM3 gangliosides containing various sialic acid forms and different fatty acyl chains in low cost, an improved process was developed to chemically synthesize lactosyl sphingosine from an inexpensive l-serine derivative. It was then used to obtain GM3 sphingosines from diverse modified sialic acid precursors by an efficient one-pot multienzyme sialylation system containing Pasteurella multocida

  神经节苷脂是一种含唾液酸的鞘糖脂，已在所有脊椎动物的细胞膜中发现。它们的重要生物学功能由聚糖和神经酰胺脂质成分共同贡献。GM3 是一种主要的神经节苷脂，也是许多其他更复杂的神经节苷脂的前体。为了以低成本获得结构多样的含有各种唾液酸形式和不同脂肪酰基链的 GM3 神经节苷脂，开发了一种改进的工艺，以从廉价的l-丝氨酸衍生物化学合成乳糖基鞘氨醇。然后将其用于通过有效的一锅多酶唾液酸化系统从多种修饰的唾液酸前体中获得 GM3 鞘氨醇，该系统含有多杀性巴氏杆菌唾液酸转移酶 3 (PmST3 )糖核苷酸的产生。然后使用高效的化学酰化和简便的 C18 滤芯纯化工艺来安装不同长度和不同修饰的脂肪酰基链。化学酶法代表了一种强大的全合成策略，可以访问结构定义的 GM3 神经节苷脂库以探索其功能。