生產(chǎn)糖化小分子或糖化蛋白質(zhì)的生物催化劑
糖化化合物在生物化學(xué)與藥物化學(xué)中是普遍存在的。很多真核系統(tǒng)表達(dá)的酶，其自然活性的狀態(tài)就是糖化蛋白。藥物代謝則經(jīng)常通過糖化反應(yīng)而得到更容易被排泄出體外的水溶性衍生物。雖然生物系統(tǒng)中經(jīng)常產(chǎn)生糖化復(fù)合物，不過通過化學(xué)合成糖化復(fù)合物卻是很困難的，往往需要反復(fù)的基團保護與去保護的步驟。
糖基轉(zhuǎn)移酶（GTs）是一類重要的酶，能通過糖苷鍵將多種的糖基與廣泛的底物連接，其中包括蛋白質(zhì)、脂類和次生代謝產(chǎn)物等。糖基轉(zhuǎn)移酶是一個包括了65,000種類的大家族，其中大約有100種的晶體結(jié)構(gòu)已知。糖基轉(zhuǎn)移酶在初級和次級代謝途徑中都有參與，且酶的改造都曾被運用在這兩種酶類上。在次級代謝途徑中的糖基轉(zhuǎn)移酶往往對于非自然的底物也有活性，而研究則證明可以通過蛋白工程技術(shù)來進一步擴大底物的接受范圍以及提升酶的活性。因此，越來越多的糖基轉(zhuǎn)移酶被應(yīng)用在新藥開發(fā)的過程中，以合成藥物的代謝物。
很多實驗室通過理性與隨機突變研究出了糖基轉(zhuǎn)移酶的突變酶，并引入了“隨機糖化（glycorandomization）”概念，通過糖化的形成而使小分子的結(jié)構(gòu)更加多元化。由于大多數(shù)的糖基轉(zhuǎn)移酶是Leloir型的（亦即糖底物需通過與核苷二磷酸的連接而被激活），近期的技術(shù)發(fā)展也探索了激活非天然糖類的新方法。此外，法國公司Libragen（現(xiàn)屬Induchem）已經(jīng)使用糖基轉(zhuǎn)移酶來生產(chǎn)一系列糖化酚類，而這些被糖化的酚類在化妝品中具有更好的穩(wěn)定性和溶解性。
參考文獻：Curr. Opin. Chem. Biol. 2011, 15, 226–233; Curr. Opin. Biotechnol. 2011, 22, 800–808; Nat. Prod. Rep., 2011, 28, 1811–1853; Proc. Nat. Acad. Sci. 2013, 110(19), 7648-7653; Steviol Glycosyl Transferase and Gene Encoding Same: A steviol glycosyltransferase; and a method for producing a steviol glycoside using the enzyme. (SUNTORY HOLDINGS LIMITED) WO2013137487
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