本論文旨在設計具亞硼酸-甲苯磺醯基之化學合成分子對醣蛋白做特定位置專一性修飾。在鹼性環境下，利用亞硼酸和醣分子之順式雙醇官能基形成可逆之亞硼酸酯基，再利用鄰近效應使得醣蛋白上具有親核性之胺基酸側鍊官能基與甲苯磺醯基進行親核性取代後，成功將醣蛋白進行共價性修飾。最後，再利用多醣類分子來進行亞硼酸酯基之水解反應，而將蛋白質上的醣分子結構轉換其自然結構。
　　亞硼酸-甲苯磺醯基的化學合成分子設計可分為四大部分，分別為亞硼酸官能基、不同長度的鏈結分子、高化學活性之甲苯磺醯官能基、以及報導官能基。
　　亞硼酸官能基為醣分子之共價性引導基團，能與醣蛋白上的寡醣鏈形成亞硼酸酯基，因而將探針分子拉靠近醣蛋白。接著利用不同長度的鏈結分子控制醣蛋白上的親核性官能基攻打甲苯磺醯基的位置選擇，進行影響醣分子與鍵結位置之距離。探針分子結構中之甲苯磺醯基則是該分子設計中的活性基團，亦扮演好的離去基。可在與親核性基團反應之後離去。最後，在利用被共價性固化之末端炔報導官能基與含疊氮之生物素 (Biotin) 進行一價銅催化之環化反應來完成醣蛋白之位項選擇性修飾。
　　該方法學未來可應用在醣蛋白質體學，並加速該領域的發展與應用。

In this research, a method for site-selective attachment of synthetic molecules into glycoproteins using Boronic acid (BA)-directed tosyl chemistry is proposed. The synthetic BA-tosyl chemical probes are composed of boronic asid as a affinity ligand, a tosyl group as a reactive group and a terminal alkyne group for reporting. In neutral and alkaline environment, boronic acid can act as a targeting head to react with the cis-diol of carbohydrates and therefore forms a covalently reversible boronic diester ring. The newly formed boronate ring can withdraw the probe moeular close to the molecular surface of glycoproteins of interest. Followed by a SN2 reaction with the nucleophilic residues of labeled glycoproteins, the report alkyne group can covalently shift to the protein surface apart from the BA-tosyl skeleton. With the competition of polyols, the BA modified carbohydrates can be recovered to the native glycan structures. The traceless labeling strategy developed in the work has been demonstrated in the specific interaction with a known glycoprotein feutin with negatives controls. We believe that the successful development of this methodology can certainly accelerate the study of glycoproteomics and glycobiology.

論文審定書………………………………………………………………… i
誌謝………………………………………………………………………… ii
中英文關鍵字………………………………………………………… iii
中文摘要…………………………………………………………………. iv
英文摘要……………………………………………………………….. v
圖目錄……………………………………………………………….……... viii
光譜目錄…………………………………………………………………… x
表目錄……………………………………………………………………. xiv
流程目錄……………………………………………………………...…… xv
縮寫表………………………………………………….………………… xvi
第 一 章…………………………………………………………………. 1
第一節 研究背景介紹…………………………………………….…… 1
1.1　蛋白質體學………………………………………………............ 1
1.2　化學方法於蛋白質體學的應用………………………………… 2
1.3 醣蛋白質體學之研究…………………………………………… 9
1.3.1 醣蛋白………………………………………………………... 9
1.3.2 化學方法於醣蛋白之辨識分離…………………………….. 10
第二節 分子探針合成設計與背景介紹…………………………….. 11
第三節 研究動機……………………………………………………… 14
第 二 章 實驗結果與討論………………………………………………… 15
2.1 亞硼酸－甲苯磺醯基化學探針之合成……………...……………….. 15
2.1.1 短鏈亞硼酸－甲苯磺醯基化學探針 (1) 之合成………………. 16
2.1.2 中鏈亞硼酸－甲苯磺醯基化學探針 (2) 之合成………………. 20
2.1.3 磺醯氯合成策略之測試………………………………………….. 23
2.1.4 長鏈亞硼酸－甲苯磺醯基 (3) 之合成…………………………. 27
2.1.5 控制組化學探針分子之合成………………………………...…. 28
2.1.6 探針分子化學結構上之鑑定…………………………………...…. 29
2.2 亞硼酸－甲苯磺醯基分子探針與醣蛋白專一性標定實驗測試……. 30
2.2.1 短鏈亞硼酸－甲苯磺醯基分子探針進行與醣蛋白標定專一性測試..30
2.2.2以長中短三種探針分子對多聚醣鏈胎球蛋白及單聚醣鏈核醣核酸
酶B標定……………………………………………………………… 37
2.3利用3-磺醯氯苄醯氯一鍋化合成磺胺類延伸物…………………….. 40
第 三 章 結論………………………………………………………………………45
第 四 章 引用文獻…………………………………………..… ………………… 46
第 五 章 儀器設備與藥品材料………………………………………………… 49
第 六 章 實驗步驟與光譜數據…………………………………………………... 51
第一節 合成步驟與數據………………………………………………………..51
第二節 醣蛋白之標記、定量、與西方墨點法之分析…………………..…....70
5.2.1 化學探針標記醣蛋白之方法……………………………………………..70
5.2.2 標定後醣蛋白之定量……………………………………………………..70
5.2.3 醣蛋白之一價銅催化環化反應…………………………………….…….71
5.2.4西方墨點法於被標定醣蛋白之分析……………………………………...71
第 七 章 光譜目錄………………………………………………………………....73

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