【生化】北京生命科学研究所李超课题组:镍催化1-乙酰呋喃糖和芳基碘化物的还原偶联反应

北京日期:2021-11-23 10:43


               

经典的氮-核苷类化合物由于其缩醛胺结构单元的存在,致使其容易被酶催化降解或化学降解。而其类似物碳-核苷则相对稳定,并且近年来这类化合物在药物化学、化学生物学以及合成生物学中呈现出很高的潜在应用价值。例如苯甲酰胺核苷,做为一种天然烟酰胺核苷的碳-核苷类似物,可以通过抑制肌苷5’-单磷酸脱氢酶(IMPDH)发挥抗肿瘤活性。但是,现有的碳-芳基核苷的合成方法在原料获得,底物适用范围和立体选择性方面仍然有很大的局限性。

 

近日,北京生命科学研究所李超课题组报道了一种以稳定易得的1-乙酰呋喃糖和芳基碘化物为原料制备碳-芳基核苷类似物的新方法。这个金属镍催化的亲电交叉偶联反应具有反应条件温和、底物范围广、β-选择性好、官能团兼容性强等优点。值得注意的是,此方法对芳基碘化物具有独特的化学选择性,这也使得这种方法可以用于有效地制备适用于多种后期官能团转化的碳-溴代芳基呋喃糖。

 


(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

ADP-β-D-manno-heptose(ADP-Hep)是一种天然产物,最初于20世纪80年代从一种革兰氏阴性菌中分离出来。在生源上,ADP-Hep 可以为革兰氏阴性菌细胞外壁上脂多糖(LPS)的合成提供庚糖前体。2018年邵峰课题组发现宿主细胞质内的激酶ALPK1(alpha-kinase 1)可以特异性识别ADP-Hep,进而激活NF-κB通路介导的天然免疫反应。鉴于ADP-Hep具有自主进入哺乳动物细胞的能力,该研究也为开发新的免疫调节剂和疫苗佐剂提供了新的概念和方法。

 

李超课题组在ALPK1 N-端结构域和ADP-Hep共晶结构的基础之上设计了一种ADP-Hep的碳-核苷酸类似物BRDP-Hep。同时,李超课题组利用上述开发的碳-核苷酸类似物的合成方法成功合成了BRDP-Hep。更重要的是,经过后期严格的生物学对比实验发现,BRDP-Hep呈现出比ADP-Hep更好的生物学活性。

 


(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

论文信息:

Chemoselective and Diastereoselective Synthesis of C-Aryl-Nucleoside Analogues by Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Furanosyl Acetates with Aryl Iodides

Yuxi Li, Zheng Wang, Luyang Li, Xiaoying Tian, Feng Shao, Chao Li

Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202110391


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