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博碩士論文 etd-0622116-132800 詳細資訊
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論文名稱
Title
亞硼酸-苯基磺醯基探針之反應性及親和力調控與其在醣蛋白選擇性修飾之應用
Reactivity optimization of synthetic boronic-acid tosyl probes in the selective modification of glycoproteins
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
168
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2016-07-05
繳交日期
Date of Submission
2016-07-22
關鍵字
Keywords
苯基磺醯基、亞硼酸、鄰近效應、誘導效應、醣蛋白
Boronic acid, Tosyl, Inductive effect, Proximity effect, Glycoprotein
統計
Statistics
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中文摘要
本論文為合成可專一性標記醣蛋白的亞硼酸-苯基磺醯基之一系列化學探針,其分子組成包含:與醣蛋白之醣體具有親和力的配體官能基、反應高活性中心苯基磺醯酯以及做為報導官能基基團的末端炔等,最後利用西方墨點法鑑定其分子與醣蛋白標記之結果。配體官能基是親和力導向基團,藉由與醣體側鏈的雙醇結構在醣蛋白上形成亞硼酸環狀酯基,使探針分子拉近醣蛋白表面,此時,表面具有親核性的胺基酸殘基會與反應中心進行親核性取代反應,將末端之報導官能基成功藉由鄰近效應連結至醣蛋白表面,最後在利用丙三醇或山梨醣醇來使亞硼酸環酯基進行競爭之可逆反應,使醣蛋白之醣體在不影響生物活性等功能時,回到醣體原始的結構。本文中改變了配體官能基的結構以及苯基磺醯基反應中心的取代基,探討改變後的配體官能基,是否可提升探針對於醣體的靈敏度,增加探針分子對於醣蛋白的標記效果,改變苯基磺醯基的取代基,探討其所造成的電子誘導效應,能否提升親核性取代反應的反應性,並且同時減少醣蛋白表面所發生的非專一性現象。
Abstract
In this research, we synthesize a series of boronic acid (BA)-tosyl probes molecular, composed of a boronic acid group to be an affinity ligand binding with glycoprotein, a tosyl ester as an electrophlic reactive center, and a reporting group terminal alkyne used to click reaction for werstern blot. After boronic acid recognizes the glyco chains and forms the boronate ester on proteins, the nucleophilic residues on the protein surface will take place the SN2 reaction by proximity effects and conjugate the alkyne functional group onto glycoprotein. Finally, a competition revert the tagged glycoprotein to native glycoprotein in the presence of sorbitol or glycerol. In this research, we will discussed the labeling efficiency and sensitivity of affinity ligand between boronic acid and benzoboroxole, and compared the reactivity via inductive effect of the substituent of the tosyl group and non-specific phenomenon.
目次 Table of Contents
論文審定書.................................................................................................ii
公開論文授權書..........................................................................................iii
致謝………………………………………………………...................……............iv
中文摘要…………………………………………………………...................……...v
英文摘要……………………………………………………………………....…...….vi
目次……………………………………………………………………....……….......vii
圖目錄……………………………………………………………………….….....…x
流程目錄………………………………………………………………….............… xii
表目錄………………………………………………………………………...…......xiii
光譜目錄…………………………………………………………………….......…..xiv
縮寫表…………………………………………………………..…………...….......xvii
第 一 章 緒論………………………………………………………………………..1
第一節 背景介紹………………..………………………………………………..1
1.1.1 醣蛋白與醣蛋白質體學…………………...……………….......................1
1.1.2 醣蛋白質體學之研究方法…………..………………................................3
1.1.2.1 蛋白質修飾標記與分離………...............................................……3
1.1.2.2 亞硼酸及其衍生物於醣基化分子辨識之應用...............................9
第二節 動機與研究設計…………....……………………………..................…14
1.2.1 探針設計之研究………………...………………….…....................16
第 二 章 實驗結果與討論…………………………………………………………25
第一節 化學探針之合成..................................................................................…25
2.1.1 短鏈一級胺化合物分子 (3) 之合成...........................................…25
2.1.2長鏈一級胺化合物分子 (4) 之合成................................................25
2.1.3 親和性配位基團 (Boroxole) 化合物分子 (9) 之合成..................26
2.1.4 中鏈-苯基磺醯基化合物分子-2氯 (14) 之合成............................27
2.1.5 BA-m-tosyl-2-Cl (15) 之合成.........................................................28
2.1.6 中鏈-苯基磺醯基化合物分子-4氯 (20) 之合成............................29
2.1.7 BA -m-tosyl-4-Cl (21) 之合成........................................................30
2.1.8 中鏈-苯基磺醯基化合物分子-甲基氟 (26) 之合成......................31
2.1.9 BA -m-tosyl-MF (27) 之合成.........................................................32
2.1.10 長鏈-苯基磺醯基化合物分子-甲基氯 (30) 之合成.....................33
2.1.11 BX(CO)-L-tosyl-MCl (32) 之合成..................................................34
第二節 化學探針分子引導之醣蛋白專一性標記實驗........................................35
2.2.1 亞硼酸-苯基磺醯基化學探針分子標定醣蛋白的效率測試...........35
2.2.2 亞硼酸-苯基磺醯基化學探針分子於複雜環境標定醣蛋白的效率比較………………………………………........................................37
2.2.3 亞硼酸-苯基磺醯基-(甲基氯/2-氯)化學探針分子於相對複雜環境標記醣蛋白的效率測試………………………………………....…39
2.2.4 三種親和性配體之苯基磺醯基-甲基氯化學探針分子標記醣蛋白的效率測試………………………….…………………………...…41
2.2.5 三種親和性配體之苯基磺醯基-甲基氯化學探針分子於複雜環境標記醣蛋白的效率測試……………..……………....…..…………43
2.2.6以BX (CO)-L-tosyl-MCl 探針 (32) 分子對胎球蛋白進行蛋白質
標記之標記效率……………………………………………………44

第 三 章 結論…………………………………………………………………....…45
第 四 章 實驗步驟與光譜數據………………………………………………....…46
第一節 儀器設備與藥品材料……………………………………………....…46
第二節 合成步驟與數據………………………………………………………48
第三節 醣蛋白標記、定量、一價銅催化環化反應與西方墨點法分析……74
4.3.1 化學探針標記醣蛋白之方法與定量…..………………............…..74
4.3.2 醣蛋白之一價銅催化環化反應……………………...................….75
4.3.3 西方墨點法於被標定醣蛋白之分析………………..........………..76
第 五 章 引用文獻……………………………………………………………........77
第 六 章 光譜資料…………………………………………………………………82
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