分享一篇发表在JACS上的文章，标题为“Traceless 6-O-Lysyl Modification of N-Acetylglucosamine Enables Synthesis and Derivatization of Aggregation-Prone GlcNAcylated Peptides”，通讯作者是来自北京大学的董甦伟老师，研究兴趣为糖肽和糖蛋白化学。

化学合成糖蛋白是研究糖基化功能的重要手段，但在过程中常遇到疏水性强、易聚集的糖肽序列，这种肽段因为包含多种疏水氨基酸易于在HPLC纯化的阶段聚集，导致合成困难、纯化效率低，已经有许多策略被开发用于疏水肽的合成，但这些方法的条件可能与糖基化修饰不兼容。单个N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）的糖肽常作为最小糖基化模型或进一步糖基化修饰的前体，但其溶解度差成为合成瓶颈。因此，作者计划开发一种适用于糖肽的增溶标签，减少疏水肽段在合成和纯化过程中的聚集，来提高糖肽的合成效率。

与通过修饰肽序列本身来调整溶解度的传统方法不同的是，作者提出一种通过6-O-赖氨酸修饰GlcNAc的策略，即在GlcNAc的6-羟基上通过酯键连接一个带有Boc保护基的赖氨酸残基，形成LMG单元。作者首先通过8个步骤合成了带赖氨酸修饰的乙酰氨基葡萄糖天冬酰胺单元。随后，作者通过该氨基酸单元合成模型肽H-VRTHLRAIG N(LMG)ATTKL-NH2，验证了该策略与SPPS合成方法兼容。作者在完成合成后，用TFA/TIPS/H2O（95：2.5：2.5）的条件进行整体脱保护，得到赖氨酸保护的糖肽，随后在6 M Gn·HCl 缓冲液（0.2 M 磷酸钠，pH 7.2）， 37 °C 的温和条件下完成了赖氨酸的脱除，得到了最终的糖肽产物。

接下来，作者将该方法应用于难合成肽的合成，包括来自TMEM106B、MST1R、IL-2等蛋白的多个高聚集倾向糖肽。除此之外，作者还将LMG保护方法与其他增溶策略，如RBM、GlcA修饰等进行对比，证明了LMG策略能够有效地合成疏水性糖肽。

除了用于合成单个乙酰葡糖基化的肽段外，作者发现LMG策略合成的糖肽还可以与化学酶法合成联用，作为合成其他糖基化肽段的前体，如α1,6-岩藻糖基化和唾液酸化寡糖化。

最后，作者用LMG策略和NCL策略将三个肽片段连接合成了四糖基化的PD-1细胞外IgV结构域，获得了20a/20e两种糖型，并通过圆二色、SPR等技术证实其结构和功能与天然蛋白相似。作者发现，Asn116糖基化会影响PD-1/PD-L1结合动力学。

总之，作者通过LMG保护策略，提高了疏水糖肽在纯化过程中的溶解性，从而提高了难合成糖肽的合成效率。

本文作者：ZCL

责任编辑：LZ

DOI：10.1021/jacs.5c11038

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c11038