多功能合成信号肽glorin

我们提出了真核信号肽glorin以及合成类似物glorinamide的多功能合成。通过定量逆转录PCR评估这些化合物激活社会变形虫苍白球中的格洛林诱导基因的能力，其中两种化合物显示出与格洛林标准相当的生物活性。该合成途径将用于进行详细的结构 - 活性关系研究以及用于解剖葛根素介导的信号传导途径的化学探针的设计。

关键词： 盘基网柄菌 ; glorin; 多细胞; Polysphondylium ; 信号分子; 社交变形虫

来自单细胞祖先的多细胞性的出现被认为是一个主要的进化过渡[1]。这种转变不仅发生过一次，事实上已知超过25个此事件的独立实例。由此导致的生物复杂性的增加需要微调的分化和细胞 - 细胞通信机制。社交变形虫是研究多细胞性出现的精致生物，因为它们可以存在于单细胞和多细胞阶段，并且具有良好协调的发育周期[2]。。单细胞变形虫以细菌为食，通过二分裂裂解。在耗尽其食物来源后，它们聚集形成多细胞生物。最终，它们最终形成子实体，将一些人群作为休眠孢子传播到环境中。次级代谢产物通常构成这些发育过程中的关键信号分子[3,4]。例如，变形虫的聚集是由化学吸引的低分子量信号分子脉冲引发的 - 即所谓的acrasins [5]。此外，已经证明天然产物也参与了社会变形虫和细菌的种间相互作用[6-10]。对种间和种内相互作用的详细调查将深入了解细胞信号传导的基础知识，并获得丰富的新型天然产物来源。

我们描述了修饰的二肽格洛林（1，图1）的实际合成，这是许多早期发散的社会变形虫物种的假定的acrasin。虽然许多种类的社会变形虫，如苍耳Poly ，Dictyostelium fasciculatum [11]和D. caveatum [12]，其中包括对glorin（1）进行趋化性反应，但acrasin仅从P. violaceum中 分离[13]。。尽管其在多细胞性的启动中起着至关重要的作用，但对于格洛林的生物合成，信号传导途径或降解知之甚少。为了便于进一步研究，我们的化学途径可以方便地合成格洛林衍生物和基于格洛林的化学探针。

在这里，我们报告了格洛林（1）的合成，以及新的合成类似物格列奈胺2：具有相当生物活性的化合物，其水解 - 因此代谢 - 比格洛林（1）更稳定[14]。通过定量逆转录PCR（RT-qPCR）测定，这些分子显示出具有生物活性，有效地介导了早期发育过程中基因表达的诱导。

葛根素和格列脲的合成

已经发表了两种格洛兰合成[15,16]，其中一种缺乏足够的数据可重复，另一种缺乏通用性。因此，我们专注于设计一种强大的合成，以便轻松获取结构 - 活性关系研究所需的格罗林衍生物。最终，这些研究可以导致各种化学探针的构建，以识别未知的格洛林受体。

格洛林和格列酰胺的合成（方案1）从市售的L-鸟氨酸（3）和苄氧基羰基保护的L-谷氨酸5开始。在先前两步合成的改进中，L-鸟氨酸δ-内酰胺4由L-鸟氨酸以一锅法合成，其中后者在甲醇中使用三甲基甲硅烷基氯转化为相应的甲酯[17]。在碱性条件下使用乙醇钠实现环化; 在强碱性条件下内酰胺易于外消旋化，这可以通过与乙醇钠的短反应时间和在后续步骤中避免强碱性反应条件来避免。在glorin及其类似物的合成的一个主要挑战是α-和γ之间的差异-用于选择性酯化或酰胺化的L-谷氨酸的羧酸基团。通过在脱水条件下用多聚甲醛和对甲苯磺酸从Cbz-L-谷氨酸（5）合成恶唑烷酮6来实现α-选择性官能化[18]。。用乙醇钠作为亲核试剂打开恶唑烷酮，得到酯7a，同时加入乙胺得到酰胺7b。随后使用氯甲酸异丁酯或HBTU作为偶联试剂与内酰胺4形成酰胺键，分别提供受保护的二肽8a和8b。用氢气和钯炭进行氢解，得到游离胺9a和9b。然后通过处理胺9a和9b获得Glorin（1）和glorinamide 2分别用丙酸酐。我们的合成相对于先前合成的主要优点是我们允许谷氨酸部分的α-氨基的后期官能化。这对于快速产生不同的α-酰胺类似物特别有用。