Name: regioselective o-glycosylation of nucleosides via the temporary 2',3'-diol protection by a boronic ester for the synthesis of disaccharide nucleosides
Uploaded: 2018-07-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 46 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides at JoVE

Questa ricerca è stata finanziata da donazioni dal Ministero della pubblica istruzione, cultura, sport, scienza e tecnologia (MEXT) del Giappone (nn. 15 00408 K, 24659011, 24640156, 245900425 e 22390005 per Shin Aoki), da una sovvenzione della ricerca biochimica di Tokyo Foundation, Tokyo, Giappone e dal fondo per le aree di ricerca strategica TUS (Tokyo University of Science). Vorremmo ringraziare Noriko Sawabe (facoltà di scienze farmaceutiche, Università delle scienze di Tokyo) per le misurazioni degli spettri NMR, Fukiko Hasegawa (facoltà di scienze farmaceutiche, Università delle scienze di Tokyo) per le misurazioni della massa spettri e Tomoko Matsuo (Istituto di ricerca per la scienza e tecnologia, Tokyo University of Science) per le misurazioni delle analisi elementare.

Nota: Tutti i dati sperimentali [NMR, spettroscopia infrarossa (IR), spettroscopie di massa (MS), ottiche rotazioni e dati di analisi elementale] dei composti sintetizzati sono stati segnalati in un precedente carta51.
1. procedura di O- glicosilazione reazioni
<ol><li>Sintesi di composti α/β-12 (12 di voce nella tabella 1) Nota: 1-13 di voci nella tabella 1 sono state effettuate utilizzando una procedura simile.<ol>
<li>
Protezione temporanea di 2', 3'-diolo di ribonucleoside40
		<ol>
<li>Pallone a forma di pera (pallone da 1), sciogliere in un 10ml mannosyl donatore α -9 (28,4 mg, 0.0486 mmol)52, uridina 10 (7,9 mg, 0.0324 mmol) e 4-(trifluoromethyl) phenylboronic acido 11C (9,3 mg, 0.0490 mmol) in piridina anidra (0,40 mL). Nota: È consigliabile l'uso di un pallone da 10 mL per la pera perché, nel passaggio 1.1.3.1, la miscela di reazione sarà trasferita al pallone da 2 (una 10ml due colli pallone con un setto collegato ad esso) contenente molecolare setacci in polvere.</li>
			<li>Co-evaporare la miscela di reazione (ottenuta al passaggio 1.1.1.1.) con piridina anidra (0,40 mL, 3 x) e anidro 1,4-diossano (0,40 mL, 3 x) a temperatura ambiente per ca. 40 ° C per rimuovere tutta l'acqua.</li>
			<li>Disciogliere il residuo (ottenuto al passaggio 1.1.1.2.) in anidro 1,4-diossano (0,32 mL) e mescolare la miscela di reazione alla sua temperatura di riflusso per 1 h formare un estere boronico (protezione temporanea).</li>
			<li>Rimuovere il solvente mediante evaporatore rotante seguito da una pompa a vuoto.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
Attivazione di setacci molecolari
		<ol>
<li>In un pallone a sfondo sferico due colli da 10 mL con un setto collegato ad esso (pallone da 2), aggiungere 4 Å polvere di setacci molecolari (64 mg). Nota: Setacci molecolari appropriati dovrebbero essere selezionati secondo il solvente utilizzato per la glicosilazione (3 Å per acetonitrile) e 4 Å per 1,4-diossano, diclorometano e propionitrile.</li>
			<li>Riscaldare i setacci molecolari in un forno a microonde sotto pressione atmosferica e raffredarli sotto pressione ridotta evacuata da una pompa a vuoto (3x) e poi asciugarle con una pistola di calore sotto pressione ridotta durante la sostituzione dell'aria con gas argon diverse volte.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
Glicosilazione
		<ol>
<li>Sciogliere il residuo del passaggio 1.1.1.4. in boccetta 1 in propionitrile (0,64 mL) o altri solventi e trasferire questa soluzione in pallone 2. Nota: Acetonitrile, 1,4-diossano, diclorometano e propionitrile sono stati utilizzati per le voci 1-7 e 9, voce 10, voce 11 e voci 8, 12 e 13, rispettivamente.</li>
			<li>Mescolare la miscela di reazione nella beuta 2 a temperatura ambiente per 0,5 h seguita da raffreddamento a-40 ° C. Nota: La temperatura è stata modificata secondo il solvente utilizzato per la glicosilazione (-40 ° C per diclorometano e propionitrile), temperatura ambiente per 1,4-diossano e -20 ° C per acetonitrile.</li>
			<li>Aggiungere la miscela di reazione alla stessa temperatura utilizzata nel passaggio 1.1.3.2 argento triflato (49,9 mg, 0,194 mmol) e p -toluenesulfenyl cloruro (12,8 µ l, 0,0968 mmol).</li>
			<li>Mescolare la miscela di reazione alla stessa temperatura per 1,5 h.</li>
			<li>Controllare la reazione di cromatografia di strato sottile (TLC) con esano/etile acetato [3/1 (v/v)] per verificare i glicosil donatori [il coefficiente di conservazione (Rf) (donatore α -9) = 0,63] e con cloroformio/metanolo [10/1 (v/v))] per controllare il glicosil Gettoniere e prodotti [Rf (accettore 10) = 0,03, Rf (prodotto desiderato) = 0,50].</li>
			<li>Placare la miscela di reazione con bicarbonato di sodio acquoso saturo (1,0 mL), diluirlo con cloroformio (2,0 mL), rimuovere il materiale insolubile con Celitee lavare accuratamente la Celite con cloroformio (20 mL).</li>
			<li>Lavare il filtrato (strato organico) con acquoso saturato bicarbonato di sodio (20 mL, 3 x) e salamoia (20 mL) utilizzando un imbuto separatore mL 100.</li>
			<li>Asciugare lo strato organico risultante con solfato di sodio, filtrare i materiali insolubili e concentrare il filtrato utilizzando un evaporatore rotante.</li>
			<li>All'incirca purificare il residuo da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 50/1 (v/v)] di permettersi grezza 5'-O-(6"-O- acetil-2", 3", 4"- tri-O- benzil-α/β-ᴅ-mannopyranosyl) uridina contenente un piccole quantità di sottoprodotti (15,2 mg, sciroppo incolore).</li>
		</ol>
</li>
		<li>
Acetilazione
		<ol>
<li>In un flaconcino da 5 mL, sciogliere il composto grezzo risultante preparato al punto 1.1.3.9 in piridina anidra (0,20 mL).</li>
			<li>Aggiungi N,N-dimetil-4-aminopiridina (una quantità catalitica) e anidride acetica (20,4 µ l, 0.0216 mmol: 10 equivalenti basato sul composto grezzo) alla soluzione a 0 ° C.</li>
			<li>Mescolare la miscela di reazione alla stessa temperatura per 0,5 h seguita da un riscaldamento a temperatura ambiente.</li>
			<li>Dopo aver agitato durante la notte, controllare la reazione di TLC con cloroformio/metanolo [30/1 (v/v)] [Rf (α/β-12) = 0,45].</li>
			<li>Diluire la miscela di reazione con cloroformio (20 mL).</li>
			<li>Lavare lo strato organico con acido cloridrico 1 M (20 mL, 3 x), acquoso saturato bicarbonato di sodio (20 mL, 3 x) e salamoia (20 mL) utilizzando un imbuto separatore mL 100.</li>
			<li>Asciugare lo strato organico risultante con solfato di sodio, filtrare i materiali insolubili e concentrare il filtrato utilizzando un evaporatore rotante.</li>
			<li>Purificare il residuo da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 90/1 (v/v)] per dare α/β-12 (15,8 mg, 61%, α/β = 1/1.6, incolore solido amorfo).</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Sintesi di composti β-22 di β-30 (tabella 2) e β-33 (tabella 3) Nota: La sintesi di β-22-Β-30e β-33è stata effettuata utilizzando una procedura simile.<ol><li>Sintesi di composti β-22 (voce 1 nella tabella 2)
		<ol>
<li>
Protezione temporanea di 2', 3'-diolo di ribonucleoside
			<ol>
<li>Pallone a forma di pera (pallone da 3), sciogliere in un 10ml adenosina 13 (20,4 mg, 0.0763 mmol), galactosyl donatore β -21 (80,4 mg, 0.114 mmol)53e 4-(trifluoromethyl) acido phenylboronic 11C (21,7 mg, 0.114 mmol) in anidro piridina (0,76 mL). Nota: L'uso di un pallone da 10 mL per la pera è consigliata perché la miscela di reazione sarà trasferita al pallone 4 (una 10ml due colli pallone con un setto collegato ad esso) contenente molecolare setacci polvere nel passaggio 1.2.1.3.1.</li>
				<li>Co-evaporare la miscela di reazione (ottenuta al passaggio 1.2.1.1.1.) con piridina anidra (0,76 mL, 3 x) e anidro 1,4-diossano (0,76 mL, 3 x) a temperatura ambiente per ca. 40 ° C per rimuovere tutta l'acqua.</li>
				<li>Disciogliere il residuo (ottenuto al passaggio 1.2.1.1.2.) in anidro 1,4-diossano (0,76 mL) e mescolare la miscela di reazione alla sua temperatura di riflusso per 1 h formare un estere boronico (una protezione temporanea).</li>
				<li>Rimuovere il solvente mediante evaporatore rotante seguito da una pompa a vuoto.</li>
			</ol>
</li>
			<li>
Attivazione di setacci molecolari
			<ol>
<li>In un pallone a sfondo sferico due colli da 10 mL con un setto collegato ad esso (recipiente 4), aggiungere 4 Å polvere di setacci molecolari (150 mg).</li>
				<li>Riscaldare i setacci molecolari in un forno a microonde sotto pressione atmosferica e raffredarli sotto pressione ridotta evacuata da una pompa a vuoto (3x) e poi asciugarle con una pistola di calore sotto pressione ridotta durante la sostituzione dell'aria con gas argon diverse volte.</li>
			</ol>
</li>
			<li>
Glicosilazione
			<ol>
<li>Sciogliere il residuo del passo 1.2.1.1.4. in beuta, 3 in propionitrile (1,50 mL) e trasferire questa soluzione in pallone 4.</li>
				<li>Mescolare la miscela di reazione a temperatura ambiente per 0,5 h, seguito da raffreddamento a-40 ° C.</li>
				<li>Aggiungere argento triflato (117,6 mg, 0,458 mmol) e p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol) alla miscela di reazione alla stessa temperatura, come indicato al punto 1.2.1.3.2.</li>
				<li>Mescolare la miscela di reazione, alla stessa temperatura per 1,5 h.</li>
				<li>Controllare la reazione di TLC con esano/etile acetato [2/1 (v/v)] per verificare i glicosil donatori [Rf (donatore β -21) = 0,62] e con cloroformio/metanolo [10/1 (v/v)] per verificare il glicosil accettori e prodotti [Rf (accettore 13 ) = 0,05, Rf (prodotto desiderato) = 0.30].</li>
				<li>Placare la miscela di reazione con bicarbonato di sodio acquoso saturo (2,0 mL), diluirlo con cloroformio (3,0 mL), rimuovere i materiali insolubili attraverso Celitee lavare accuratamente la Celite con cloroformio (30 mL).</li>
				<li>Lavare il filtrato (strato organico) con acquoso saturato bicarbonato di sodio (30 mL, 3 x) e salamoia (30 mL) utilizzando un imbuto separatore mL 100.</li>
				<li>Asciugare lo strato organico risultante con solfato di sodio, filtrare i materiali insolubili e concentrare il filtrato utilizzando un evaporatore rotante.</li>
				<li>Purificare il residuo da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 30/1 (v/v)] di permettersi β -22 (27,4 mg, 42%, solido incolore).</li>
			</ol>
</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-23 (voce 2, tabella 2)
		<ol>
<li>Condotta la reazione utilizzando 14 (28,4 mg, 0.0765 mmol)54, β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11C (21,8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,8 mg, 0,458 mmol), anidro 1,4-diossano (0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 50/1 (v/v)] per dare β–23 (21,9 mg, 30%, solido incolore). TLC: Rf (β -23) = 0,37 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-24 (voce 3 della tabella 2)
		<ol>
<li>Condurre la reazione utilizzando 15 (21,6 mg, 0.0763 mmol), β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11C (21,8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,6 mg, 0,458 mmol), anidro (1,4-diossano 0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 8/1 (v/v)] per dare β -24 (8,1 mg, 12%, solido incolore). TLC: Rf (β -24) = 0.20 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-25 (voce 4 nella tabella 2)
		<ol>
<li>Condotta la reazione utilizzando 16 (27,0 mg, 0.0764 mmol)55, β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11C (21,8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,8 mg, 0,458 mmol), anidro 1,4-diossano (0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 20/1 (v/v)] per dare β -25 (31,4 mg, 44%, solido incolore). TLC: Rf (β -25) = 0.27 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-26 (ingresso 5 nella tabella 2)
		<ol>
<li>Condurre la reazione utilizzando 10 (18,6 mg, 0.0762 mmol), β -21 (80,4 mg, 0.114 mmol), 11C (21,7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,6 mg, 0,458 mmol), anidro (1,4-diossano 0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 40/1 (v/v)] per dare β -26 (26,1 mg, 42%, solido incolore). TLC: Rf (β -26) = 0,45 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-27 (6 entrata nella tabella 2)
		<ol>
<li>Condurre la reazione utilizzando 17 (19,7 mg, 0.0763 mmol), β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11C (21,8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,6 mg, 0,458 mmol), anidro (1,4-diossano 0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 40/1 (v/v)] per dare β -27 (33,8 mg, 53%, solido incolore). TLC: Rf (β -27) = 0,50 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-28 (entrata 7 nella tabella 2)
		<ol>
<li>Condurre la reazione utilizzando 18 (20,0 mg, 0.0763 mmol), β -21 (80,4 mg, 0.114 mmol), 11C (21,7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,6 mg, 0,458 mmol), anidro (1,4-diossano 0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio poi acetato di etile/cloroformio = 1/1 (v/v)] per dare β–28 (38,8 mg, 61%, solido incolore). TLC: Rf (β -28) = 0,33 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-29 (ingresso 8 nella tabella 2)
		<ol>
<li>Condurre la reazione utilizzando 19 (18,5 mg, 0.0761 mmol), β -21 (80,4 mg, 0.114 mmol), 11C (21,7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,6 mg, 0,458 mmol), anidro (1,4-diossano 0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 10/1 (v/v)] per dare β -29 (34,1 mg, 55%, solido incolore). TLC: Rf (β -29) = 0,25 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-30 (voce 9 della tabella 2)
		<ol>
<li>Condotta la reazione utilizzando 20 (26,6 mg, 0,0766 mmol)56, β -21 (80,6 mg, 0.115 mmol), 11C (21,8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,8 mg, 0,458 mmol), anidro 1,4-diossano (0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 50/1 (v/v)] per dare β -30 (28,0 mg, 40%, solido incolore). TLC: Rf (β -30) = 0,48 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
		<li>Sintesi di composti β-33 (voce 1 nella tabella 3)
		<ol>
<li>Condotta la reazione utilizzando 18 (20,0 mg, 0.0762 mmol), β -31 (80,4 mg, 0.114 mmol)57, 11C (21,7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl cloruro (30,3 µ l, 0,229 mmol), argento triflato (117,6 mg, 0,458 mmol), anidro 1,4-diossano (0,76 mL), anidro propionitrile (1,50 mL) e 4 Å setacci molecolari (150 mg). Purificare il residuo risultante da cromatografia a colonna [gel di silice, cloroformio/metanolo = 1/0 - 30/1 (v/v)] per dare β -33 (34,5 mg, 54%, solido incolore). TLC: Rf (β -33) = 0,33 [cloroformio/metanolo = 10/1 (v/v)].</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>2. deprotezione di β-28 (Figura 2)
<ol><li>In un flaconcino da 5 mL, aggiungere β -28 (25,2 mg, 0.0300 mmol) e 10 M metilammina in metanolo (2,0 mL)58.</li>
	<li>Mescolare la miscela di reazione a 0 ° C per 2 h seguita da riscaldandola a temperatura ambiente.</li>
	<li>Dopo mescolando per 13 h, controllare la reazione di TLC con cloroformio/metanolo [10/1 (v/v)] [Rf (β -35) = 0,20].</li>
	<li>Concentrare la miscela di reazione mediante un evaporatore rotante.</li>
	<li>Sciogliere il residuo risultante in acqua (15 mL) e lavare lo strato acquoso con diclorometano (15 mL, 3 x) utilizzando un imbuto separatore 50 mL.</li>
	<li>Concentrare lo strato acquoso mediante un evaporatore rotante.</li>
	<li>Purificare il residuo di preparativa ad alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC) [colonna: ODS (ottadecilsilano) colonna (20Φ x 250 mm), eluente: acqua (contiene acido trifluoroacetico 0,1% [v/v]), portata: 8,0 mL/min, rilevamento: 266 nm, temperatura: 25 ° C, tempo di permanenza: 20 min] per dare β -35 (7,9 mg, 62%, incolore solido amorfo)59.</li>
</ol>3. NMR studi di estere boronico ciclico (Figura 3 e 4)
<ol><li>
Preparazione e misurazione dei 36
	<ol>
<li>Sciogliere in matraccio da 10 mL a forma di pera, uridina 10 (34,3 mg, 0.140 mmol) e 4-(trifluoromethyl) acido phenylboronic 11C (40,0 mg, 0.211 mmol) in piridina anidra (1,00 mL).</li>
		<li>Co-evaporare la miscela di reazione con piridina anidra (1,00 mL, 3 x) e anidro 1,4-diossano (1,00 mL, 3 x) a temperatura ambiente per ca. 40 ° C per rimuovere tutta l'acqua.</li>
		<li>Disciogliere il residuo in anidro 1,4-diossano (1,40 mL) e mescolare la miscela di reazione alla sua temperatura di riflusso per 1 h formare un estere boronico (una protezione temporanea).</li>
		<li>Versare la miscela di reazione (0,14 mL) per un flaconcino da 5 mL.</li>
		<li>Rimuovere il solvente dal flaconcino da 5 mL utilizzando un evaporatore rotante, seguito da una pompa a vuoto.</li>
		<li>Sciogliere il residuo risultante 36 in acetonitrile -d3 (0,64 mL).</li>
		<li>Misurare 1H, 11B e spettroscopie NMR F 19utilizzando un quarzo tubo NMR a 25 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Preparazione e misurazione dei 38
	<ol>
<li>Preparare la miscela di reazione 38 da 11C (40,0 mg, 0.211 mmol) utilizzando la procedura simile a quella del passo 3.1.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Lo scopo di questo manoscritto è quello di mostrare un metodo sintetico conveniente per preparare nucleosidi disaccaride utilizzando ribonucleosides non protetti senza manipolazioni di gruppo protezione noioso. Segnaliamo qui il regioselettiva O- glycosylations di nucleosidi tramite il temporaneo 2', 3'-diolo protezione da un estere boronico ciclico (Figura 1B)51.
La preparazione dell'estere boronico cicl...

Nucleosidi disaccaride, che sono coniugati di un nucleoside e una parte del carboidrato collegato tramite un O-glicosidici bond, costituiscono un'importante classe di naturale carboidrati derivati1,2 ,3,4,5,6,7. Per esempio, sono incorporati in macromolecole biologiche quali tRNA (acido ribonucleico transfer) e poli (ADP = adenosina difosfato), così come in alcuni agenti antibatterici e altre sostanze biologicamente attive (ad es., adenophostins, amicetins, ezomycin)5,6,8,9,10,11,12,13, 14,15,16,17,18,19. Quindi, disaccaride nucleosidi e loro derivati devono essere composti di piombo per la ricerca di scoperta di farmaci. Le metodologie per la sintesi dei nucleosidi disaccaride sono classificate in tre categorie; enzimatica O- glicosilazione20,21, chimico N- glicosilazione5,9,16,22,23, 24e chimici O- glicosilazione7,9,14,16,18,19,24, 25,26,27,28,29,30,31,32,33, 34,35,36,37. In particolare, chimica O- glycosylation sarebbe un metodo efficiente per la sintesi stereoselettiva e sintesi su larga scala dei nucleosidi disaccaride. Precedenti ricerche hanno dimostrato che l'O- glycosylation di 2'-trifosfati 2 con il thioglycosyl donatore 1, utilizzando la combinazione di p- toluenesulfenyl cloruro e argento triflato, garantisce la desiderato disaccaride nucleosidici 3 (Figura 1A; AR = arilico e PG = protezione gruppo)38.
A seguito di questi risultati, abbiamo deciso di sviluppare il O- glycosylation di applicazione del sistema di promotore triflato argento/cloruro di p- toluenesulfenyl ribonucleosides. Mentre diversi esempi di O- glicosilazione di ribonucleosides parzialmente protette sono state dimostrate7,9,14,16,18,19 ,24,32,33,34,35,36,37, l'uso di non protetto o protetto da temporaneamente ribonucleosides come un accettore di glicosil per O- glycosylation è stata segnalata in modo trascurabile. Di conseguenza, lo sviluppo di regioselettiva O- glicosilazione di ribonucleosides temporaneamente protetto o non protetto sarebbe fornire un metodo sintetico più vantaggioso senza proteggere le manipolazioni di gruppo di ribonucleosides. Al fine di raggiungere la regioselettiva O- glicosilazione di ribonucleosides, ci siamo concentrati sui composti del boro, perché diversi esempi di acilazione di regio - e/o stereoselettiva, alchilazione, sililazione e glicosilazione del carboidrato strumenti derivati assistiti da boronico o acido Borinici sono stati segnalati39,40,41,42,43,44,45 ,46,47,48,49,50. In questo articolo, dimostriamo la procedura per la sintesi dei nucleosidi disaccaride che utilizzano regioselettiva O- glicosilazione presso il gruppo di 5'-idrossile di ribonucleosides via boronico intermedio. Nella strategia presentata qui, estere boronico intermedio 6 sarebbe essere garantita da esterificazione del ribonucleoside 4 con la boronico acido 5, che permette la regioselettiva O- glicosilazione presso il gruppo di 5'-idrossile con thioglycosyl donatore 7 per dare il disaccaride nucleosidici 8 (Figura 1B)51. Inoltre abbiamo studiato l'interazione di un ribonucleoside e Acido boronico dalla spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR), per osservare la formazione di un estere boronico. Esterificazione per rendere boronico e una reazione di glicosilazione richiedono condizioni anidra per evitare l'idrolisi dell'estere boronico e glicosil donatore. In questo articolo, dimostriamo le tipiche procedure per ottenere le condizioni anidra per reazioni di glicosilazione successo per ricercatori e studenti non solo in chimica, ma anche in altri campi di ricerca.

<table><tbody><tr><td>Silver trifluoromethanesulfonate</td><td>Nacalai Tesque</td><td>34945-61</td><td></td></tr><tr><td>Phenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride)</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>B0857</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;p&lt;/em&gt;-Methoxyphenylboronic acid</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>321-69201</td><td></td></tr><tr><td>4-(Trifluoromethyl)phenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride)</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>T1788</td><td></td></tr><tr><td>2,4-Difluorophenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride)</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>D3391</td><td></td></tr><tr><td>Cyclopentylboronic acid (contains varying amounts of Anhydride)</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>C2442</td><td></td></tr><tr><td>4-Nitrophenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride)</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>N0812</td><td></td></tr><tr><td>4-Hexylphenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride)</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>H1489</td><td></td></tr><tr><td>Adenosine</td><td>Merck KGaA</td><td>862.</td><td></td></tr><tr><td>Guanosine</td><td>Acros Organics</td><td>411130050</td><td></td></tr><tr><td>Cytidine</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>C0522</td><td></td></tr><tr><td>Uridine</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>U0020</td><td></td></tr><tr><td>5-Fluorouridine</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>F0636</td><td></td></tr><tr><td>5-Methyluridine</td><td>Sigma</td><td>M-9885</td><td></td></tr><tr><td>Methylamine (40% in Methanol,&amp;nbsp;ca. 9.8mol/L)</td><td>Tokyo Chemical Industry</td><td>M1016</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;N,N&lt;/em&gt;-dimethyl-4-aminopyridine</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>044-19211</td><td></td></tr><tr><td>Acetic anhydride</td><td>Nacalai Tesque</td><td>00226-15</td><td></td></tr><tr><td>Pyridine, Dehydrated</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>161-18453</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Kanto Chemical</td><td>01031-96</td><td></td></tr><tr><td>1,4-Dioxane</td><td>Nacalai Tesque</td><td>13622-73</td><td></td></tr><tr><td>Dichloromethane</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>130-02457</td><td></td></tr><tr><td>Propionitrile</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>164-04756</td><td></td></tr><tr><td>Molecular sieves 4A powder</td><td>Nacalai Tesque</td><td>04168-65</td><td></td></tr><tr><td>Molecular sieves 3A powder</td><td>Nacalai Tesque</td><td>04176-55</td><td></td></tr><tr><td>Celite 545RVS</td><td>Nacalai Tesque</td><td>08034-85</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile-D3 (D,99.8%)</td><td>Cambridge Isotope Laboratories</td><td>DLM-21-10</td><td></td></tr><tr><td>Trifluoroacetic acid</td><td>Nacalai Tesque</td><td>34831-25</td><td></td></tr><tr><td>TLC Silica gel 60 F&lt;sub&gt;254&lt;/sub&gt;</td><td>Merck KGaA</td><td>1.05715.0001</td><td></td></tr><tr><td>Chromatorex</td><td>Fuji Silysia Chemical</td><td>FL100D</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydrogen carbonate</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>191-01305</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochloric acid</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>080-01061</td><td></td></tr><tr><td>Sodium sulfate</td><td>Nacalai Tesque</td><td>31915-96</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Kanto Chemical</td><td>07278-81</td><td></td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>194-01677</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Nacalai Tesque</td><td>21914-74</td><td></td></tr><tr><td>JEOL Always 300</td><td>JEOL</td><td></td><td>Measurement of NMR</td></tr><tr><td>Lamda 400</td><td>JEOL</td><td></td><td>Measurement of NMR</td></tr><tr><td>PerkinElmer Spectrum 100 FT-IR Spectrometer</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>Measurement of IR</td></tr><tr><td>JEOL JMS-700</td><td>JEOL</td><td></td><td>Measurement of MS</td></tr><tr><td>PerkinElmer CHN 2400 analyzer</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>Measurement of elemental analysis</td></tr><tr><td>JASCO P-1030 digital polarimeter</td><td>JASCO</td><td></td><td>Measurement of optical rotation</td></tr><tr><td>JASCO PU-2089 Plus intelligent HPLC pump</td><td>JASCO</td><td></td><td>For HPLC</td></tr><tr><td>Jasco UV-2075 Plus Intelligent UV/Vis Detector</td><td>JASCO</td><td></td><td>For HPLC</td></tr><tr><td>Rheodyne Model 7125 Injector</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>58826</td><td>For HPLC</td></tr><tr><td>Chromatopac C-R8A</td><td>Shimadzu</td><td></td><td>For HPLC</td></tr><tr><td>Senshu Pak Pegasil ODS</td><td>Senshu Scientific</td><td></td><td>For HPLC</td></tr><tr><td>&lt;em&gt;p&lt;/em&gt;-Toluenesulfenyl&amp;nbsp;chloride</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 38</td></tr><tr><td>Phenyl 6-O-acetyl-2,3,4-tri-&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;-benzyl-1-thio-a-D-mannopyranoside (a-&lt;strong&gt;9&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 52</td></tr><tr><td>4-Metylphenyl 2,3,4,6-tetra-&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;-benzoyl-1-thio-b-D-galactopyranoside (b-&lt;strong&gt;21&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 53</td></tr><tr><td>4-Metylphenyl 2,3,4,6-tetra-&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;-benzoyl-1-thio-b-D-glucopyranoside (b-&lt;strong&gt;31&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 57</td></tr><tr><td>4-Metylphenyl 2,3,4,6-tetra-&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;-benzoyl-1-thio-a-D-Mannopyranoside (a-&lt;strong&gt;32&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 67</td></tr><tr><td>6-&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;-Benzoyladenosine (&lt;strong&gt;14&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 54</td></tr><tr><td>2-&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;-Isobutyrylguanosine (&lt;strong&gt;16&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 55</td></tr><tr><td>4-&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;-Benzoylcytidine (&lt;strong&gt;20&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>Prepared&amp;nbsp; Ref. 56</td></tr></tbody></table>

regioselective o-glycosylation of nucleosides via the temporary 2',3'-diol protection by a boronic ester for the synthesis of disaccharide nucleosides

Nucleosidi disaccaride, che consistono di disaccaride e nucleobase moiety, sono stati conosciuti come un prezioso gruppo di prodotti naturali, avendo molteplici bioattività. Anche se chimica O- glycosylation è una strategia comunemente benefica per sintetizzare nucleosidi disaccaride, la preparazione di substrati come glicosil donatori e accettori richiede protezione gruppo noioso manipolazioni e una purificazione presso ogni passo sintetico. Nel frattempo, diversi gruppi di ricerca hanno riferito che boronico ed esteri di Borinici servono come una protezione o attivazione di un gruppo di derivati di carboidrati per ottenere il regio - e/o stereoselettiva acilazione, alchilazione, sililazione e glicosilazione. In questo articolo, dimostriamo la procedura per la regioselettiva O- glicosilazione di ribonucleosides non protetti utilizzando acido boronico. L'esterificazione di 2', 3'-diolo di ribonucleosides con Acido boronico rende la protezione temporanea di diolo e, O- glycosylation seguente con un glicosil donatore in presenza di p- toluenesulfenyl cloruro e argento TRIFLATI, permessi la reazione regioselettiva del gruppo idrossile 5' permettersi i nucleosidi disaccaride. Questo metodo potrebbe essere applicato a vari nucleosidi, quali guanosina, adenosina, citidina, uridina, 5-metyluridine e 5-fluorouridine. In questo articolo e il video di accompagnamento rappresentano informazioni utili (visivo) per la O- glicosilazione dei nucleosidi non protetti e loro analoghi per la sintesi di non solo nucleosidi disaccaride, ma anche una varietà di biologicamente rilevanti derivati.

I risultati di O- glicosilazione di uridina 10 con thiomannoside α -9 sono riassunti in tabella 160,61. Nella voce 1, O- glycosylation di 10 con α -9 in assenza di derivati dell'acido Boronici ha provocato la formazione di una miscela complicata. Nella voce 2, 10 e phenylboronic acido 11a erano...

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Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Qui, presentiamo i protocolli per la sintesi dei nucleosidi disaccaride di regioselettiva O- glicosilazione di ribonucleosides tramite una protezione temporanea della loro 2', 3'-diolo moiety utilizzando un estere boronico ciclico. Questo metodo si applica a diversi nucleosidi non protetti quali adenosina, guanosina, citidina, uridina, 5-methyluridine e 5-fluorouridine dare corrispondente nucleosidi disaccaride.

Regioselettiva O- glicosilazione dei nucleosidi tramite il temporaneo 2', 3'-diolo protezione da boronico per la sintesi di disaccaride nucleosidi

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having ...

regioselective-o-glycosylation-nucleosides-via-temporary-2-3-diol

Research

JoVE Journal

Chemistry

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

8.6K Views.  Tokyo University of Science. Qui, presentiamo i protocolli per la sintesi dei nucleosidi disaccaride di regioselettiva O- glicosilazione di ribonucleosides tramite una protezione temporanea della loro 2', 3'-diolo moiety utilizzando un estere boronico ciclico. Questo metodo si applica a diversi nucleosidi non protetti quali adenosina, guanosina, citidina, uridina, 5-methyluridine e 5-fluorouridine dare corrispondente nucleosidi disaccaride.

Video: Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Nucleoside Triphosphates - From Synthesis to Biochemical Characterization

The traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the use of solid-phase synthesis by appending suitably modified phosphoramidite precursors to the nascent chain. However, the conditions used during the synthesis and the restriction to rather short sequences hamper the applicability of this methodology. On the other hand, modified nucleoside triphosphates are activated building blocks that have been employed for the mild introduction of numerous functional groups into nucleic acids, a strategy that paves the way for the use of modified nucleic acids in a wide-ranging palette of practical applications such as functional tagging and generation of ribozymes and DNAzymes. One of the major challenges resides in the intricacy of the methodology leading to the isolation and characterization of these nucleoside analogues.
	
	In this video article, we present a detailed protocol for the synthesis of these modified analogues using phosphorous(III)-based reagents. In addition, the procedure for their biochemical characterization is divulged, with a special emphasis on primer extension reactions and TdT tailing polymerization. This detailed protocol will be of use for the crafting of modified dNTPs and their further use in chemical biology.

The protocol described herein aims to explain and abridge the numerous obstacles in the way of the intricate route leading to modified nucleoside triphosphates. Consequently, this protocol facilitates both the synthesis of these activated building-blocks and their availability for practical applications.

Nucleosidi trifosfati - Dalla sintesi di biochimica Caratterizzazione

The  traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the  use of solid-phase synthesis by appending suitably modified ...

Ricerca

Chimica

Synthesis of Indoxyl-glycosides for Detection of Glycosidase Activities

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are rapidly oxidized, for example by atmospheric oxygen, to indigo type dyes. This reaction enables fast and easy screening in vivo without isolation or purification of enzymes, as well as rapid tests on agar plates or in solution (e.g., blue-white screening, micro-wells) and is used in biochemistry, histochemistry, bacteriology and molecular biology. Unfortunately the synthesis of such substrates proved to be difficult, due to various side reactions and the low reactivity of the indoxyl hydroxyl function. Especially for glucose type structures low yields were observed. Our novel approach employs indoxylic acid ester as key intermediates. Indoxylic acid esters with varied substitution patterns were prepared on scalable pathways. Phase transfer glycosylations with those acceptors and peracetylated glycosyl halides can be performed under common conditions in high yields. Ester cleavage and subsequent mild silver mediated glycosylation yields the peracetylated indoxyl glycosides in high yields. Finally deprotection is performed according to Zempl&#233;n.

Indoxyl glycosides are well-established and widely used tools for enzyme screening and enzyme activity monitoring. Especially for glucose type structures previous syntheses proved to be challenging and low yielding. Our novel approach employs indoxylic acid esters as precious intermediates to yield a considerable number of indoxyl glycosides in good yields.

Sintesi di indoxyl-glicosidi per il rilevamento di glicosidasi Attività

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are ...

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design efficacious vaccines carriers. Nanoparticle-based platforms can prolong the persistence of vaccine antigens, which could improve vaccine immunogenicity1. Several biodegradable polymers have been studied as vaccine delivery vehicles1; in particular, polyanhydride particles have demonstrated the ability to provide sustained release of stable protein antigens and to activate antigen presenting cells and modulate immune responses2-12.
The molecular design of these vaccine carriers needs to integrate the rational selection of polymer properties as well as the incorporation of appropriate targeting agents. High throughput automated fabrication of targeting ligands and functionalized particles is a powerful tool that will enhance the ability to study a wide range of properties and will lead to the design of reproducible vaccine delivery devices.
The addition of targeting ligands capable of being recognized by specific receptors on immune cells has been shown to modulate and tailor immune responses10,11,13 C-type lectin receptors (CLRs) are pattern recognition receptors (PRRs) that recognize carbohydrates present on the surface of pathogens. The stimulation of immune cells via CLRs allows for enhanced internalization of antigen and subsequent presentation for further T cell activation14,15. Therefore, carbohydrate molecules play an important role in the study of immune responses; however, the use of these biomolecules often suffers from the lack of availability of structurally well-defined and pure carbohydrates. An automation platform based on iterative solution-phase reactions can enable rapid and controlled synthesis of these synthetically challenging molecules using significantly lower building block quantities than traditional solid-phase methods16,17.
Herein we report a protocol for the automated solution-phase synthesis of oligosaccharides such as mannose-based targeting ligands with fluorous solid-phase extraction for intermediate purification. After development of automated methods to make the carbohydrate-based targeting agent, we describe methods for their attachment on the surface of polyanhydride nanoparticles employing an automated robotic set up operated by LabVIEW as previously described10. Surface functionalization with carbohydrates has shown efficacy in targeting CLRs10,11 and increasing the throughput of the fabrication method to unearth the complexities associated with a multi-parametric system will be of great value (Figure 1a).

In this article, a high throughput method is presented for the synthesis of oligosaccharides and their attachment to the surface of polyanhydride nanoparticles for further use in targeting specific receptors on antigen presenting cells.

High-throughput sintesi dei carboidrati e funzionalizzazione di nanoparticelle polianidride

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design ...

Bioingegneria

Chemo-enzymatic Synthesis of N-glycans for Array Development and HIV Antibody Profiling

We present a highly efficient way for the rapid preparation of a wide range of N-linked oligosaccharides (estimated to exceed 20,000 structures) that are commonly found on human glycoproteins. To achieve the desired structural diversity, the strategy began with the chemo-enzymatic synthesis of three kinds of oligosaccharyl fluoride modules, followed by their stepwise &#945;-selective glycosylations at the 3-O and 6-O positions of the mannose residue of the common core trisaccharide having a crucial &#946;-mannoside linkage. We further attached the N-glycans to the surface of an aluminum oxide-coated glass (ACG) slide to create a covalent mixed array for the analysis of hetero-ligand interaction with an HIV antibody. In particular, the binding behavior of a newly isolated HIV-1 broadly neutralizing antibody (bNAb), PG9, to the mixture of closely spaced Man5GlcNAc2 (Man5) and 2,6-di-sialylated bi-antennary complex type N-glycan (SCT) on an ACG array, opens a new avenue to guide the effective immunogen design for HIV vaccine development. In addition, our ACG array embodies a powerful tool to study other HIV antibodies for hetero-ligand binding behavior.

Chemo-enzymatic Synthesis of N-glycans for Array Development and HIV Antibody Profiling

A modular approach to the synthesis of N-glycans for attachment to an aluminum oxide-coated glass slide (ACG slide) as a glycan microarray has been developed and its use for the profiling of an HIV broadly neutralizing antibody has been demonstrated.

Chemio-enzimatico di sintesi della N- glicani matrice dello sviluppo e dell'anticorpo HIV profilatura

We present a highly efficient way for the rapid preparation of a wide range of N-linked oligosaccharides (estimated to exceed 20,000 structures) that are ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular methodology for applications in various fields and for different research purposes. The procedure described herein focuses on the synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA 5&#39;-[CUA CGG AAU CAU]-3&#39; containing zero, one, or two modifications located at the C2&#39;-O-position. The probes are based on 2-thiophenylmethyl groups, incorporated into RNA nucleotides via standard organic synthesis and introduced into the corresponding oligonucleotides via their respective phosphoramidites. This report makes use of phosphoramidite chemistry via the four canonical nucleobases (Uridine (U), Cytosine (C), Guanosine (G), Adenosine (A)), as well as 2-thiophenylmethyl functionalized nucleotides modified at the 2&#39;-O-position; however, the methodology is amenable for a large variety of modifications that have been developed over the years. The oligonucleotides were synthesized on a controlled-pore glass (CPG) support followed by cleavage from the resin and deprotection under standard conditions, i.e., a mixture of ammonia and methylamine (AMA) followed by hydrogen fluoride/triethylamine/N-methylpyrrolidinone. The corresponding oligonucleotides were purified via polyacrylamide electrophoresis (20% denaturing) followed by elution, desalting, and isolation via reversed-phase chromatography (Sep-pak, C18-column). Quantification and structural parameters were assessed via ultraviolet-visible (UV-vis) and circular dichroism (CD) photometric analysis, respectively. This report aims to serve as a resource and guide for beginner and expert researchers interested in embarking in this field. It is expected to serve as a work-in-progress as new technologies and methodologies are developed. The description of the methodologies and techniques within this document correspond to a DNA/RNA synthesizer (refurbished and purchased in 2013) that uses phosphoramidite chemistry.

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

This article provides a detailed procedure on the solid-phase synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA modified at the C2&#39;-O-position. UV-vis and circular dichroism photometric analyses are used to quantify and characterize structural aspects, i.e., single-strands or double-strands.

Protocollo per la sintesi in fase solida di oligomeri di RNA contenente un 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiophenylmethyl Modifica e caratterizzazione attraverso il Dicroroo circolare

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...

One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate glycosyl donor. Following azido-nitration of a glycal, the product 2-azido-1-nitrate ester can be hydrolyzed under microwave-assisted irradiation. This transformation is usually achieved using strongly nucleophilic reagents and extended reaction times. Microwave irradiation induces hydrolysis, in the absence of reagents, with short reaction times. Following denitration, the intermediate anomeric alcohol is converted, in the same pot, to the corresponding 2-azido-1-trichloroacetimidate.

A 2-azido-1-nitrate-ester can be converted to the corresponding 2-azido-1-trichloroacetimidate in a one-pot procedure. The goal of the manuscript is to demonstrate utility of the microwave reactor in carbohydrate synthesis.

One-pot assistita da microonde conversione di anomerica nitrato-esteri Trichloroacetimidates

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate ...

Hierarchical and Programmable One-Pot Oligosaccharide Synthesis

This article presents a general experimental protocol for programmable one-pot oligosaccharide synthesis and demonstrates how to use Auto-CHO software for generating potential synthetic solutions. The programmable one-pot oligosaccharide synthesis approach is designed to empower fast oligosaccharide synthesis of large amounts using thioglycoside building blocks (BBLs) with the appropriate sequential order of relative reactivity values (RRVs). Auto-CHO is a cross-platform software with a graphical user interface that provides possible synthetic solutions for programmable one-pot oligosaccharide synthesis by searching a BBL library (containing about 150 validated and &#62;50,000 virtual BBLs) with accurately predicted RRVs by support vector regression. The algorithm for hierarchical one-pot synthesis has been implemented in Auto-CHO and uses fragments generated by one-pot reactions as new BBLs. In addition, Auto-CHO allows users to give feedback for virtual BBLs to keep valuable ones for further use. One-pot synthesis of stage-specific embryonic antigen 4 (SSEA-4), which is a pluripotent human embryonic stem cell marker, is demonstrated in this work.

This protocol demonstrates how to use the Auto-CHO software for hierarchical and programmable one-pot synthesis of oligosaccharides. It also describes the general procedure for RRV determination&#160;experiments and one-pot glycosylation of SSEA-4.

Sintesi gerarchica e programmabile di Oligosaccaride

This article presents a general experimental protocol for programmable one-pot oligosaccharide synthesis and demonstrates how to use Auto-CHO software for ...

Synthesis of Information-bearing Peptoids and their Sequence-directed Dynamic Covalent Self-assembly

This protocol presents the use of Lewis acidic multi-role reagents to circumvent kinetic trapping observed during the self-assembly of information-encoded oligomeric strands mediated by paired dynamic covalent interactions in a manner mimicking the thermal cycling commonly employed for the self-assembly of complementary nucleic acid sequences. Primary amine monomers bearing aldehyde and amine pendant moieties are functionalized with orthogonal protecting groups for use as dynamic covalent reactant pairs. Using a modified automated peptide synthesizer, the primary amine monomers are encoded into oligo(peptoid) strands through solid-phase submonomer synthesis. Upon purification by high-performance liquid chromatography (HPLC) and characterization by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS), sequence-specific oligomers are subjected to high-loading of a Lewis acidic rare-earth metal triflate which both deprotects the aldehyde moieties and affects the reactant pair equilibrium such that strands completely dissociate. Subsequently, a fraction of the Lewis acid is extracted, enabling annealing of complementary sequence-specific strands to form information-encoded molecular ladders characterized by matrix assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS). The simple procedure outlined in this report circumvents kinetic traps commonly experienced in the field of dynamic covalent assembly and serves as a platform for the future design of robust, complex architectures.

A protocol is presented for the synthesis of information-encoded peptoid oligomers and for the sequence-directed self-assembly of these peptoids into molecular ladders using amines and aldehydes as dynamic covalent reactant pairs and Lewis acidic rare-earth metal triflates as multi-role reagents.

Sintesi dei Peptoidi a informazione e del loro autoassemblaggio covalente dinamico diretto in sequenza

This protocol presents the use of Lewis acidic multi-role reagents to circumvent kinetic trapping observed during the self-assembly of information-encoded ...

Chemical Triphosphorylation of Oligonucleotides

The 5&#8242;-triphosphate is an essential nucleic acid modification found throughout all life and increasingly used as a functional modification of oligonucleotides in biotechnology and synthetic biology. Oligonucleotide 5&#8242;-triphosphates have historically been prepared in vitro by enzymatic methods. However, these methods are limited to natural RNA oligonucleotides, have strong sequence preferences, and tend to produce heterogeneous products. New methods of chemical triphosphorylation complement both the reduced cost of automated oligonucleotide synthesis by phosphoramidite chemistry and the diverse range of nucleotide modifications now available. Thus, the synthesis of oligonucleotide triphosphates of arbitrary sequence and length, and optionally containing various nonnatural modifications, is now accessible.
This paper presents the appropriate methods and techniques for chemical triphosphorylation of oligonucleotides using salicyl phosphorochloridite and pyrophosphate. This method uses commercially available reagents, is compatible with most oligonucleotides prepared by standard solid-phase synthesis methods, and can be completed in 2 h following oligonucleotide synthesis, before deprotection and purification. Two uses of chemically triphosphorylated oligonucleotides as substrates for catalytic RNA enzymes are demonstrated, including the synthesis of a mirror-image version of the hammerhead ribozyme from nonbiological L-RNA triphosphates.

Oligonucleotide 5&#8242;-triphosphates are ubiquitous components in essential biological pathways and have seen increasing use in biotechnology applications. Here, we describe techniques for the routine synthesis and purification of oligonucleotide 5&#8242;-triphosphates, starting from oligonucleotides prepared by standard automated synthesis techniques.

Trifosforilazione chimica degli oligonucleotidi

The 5&#8242;-triphosphate is an essential nucleic acid modification found throughout all life and increasingly used as a functional modification of ...

<meta charset="utf8"></head><body>Microscopia ad espansione per la visualizzazione di glicani sialilati intracellulari tramite MOE

Visualizing Intracellular Sialylation with Click Chemistry and Expansion Microscopy

Metabolic labeling techniques allow the incorporation of bioorthogonal reporters into glycans, enabling the targeted bioconjugation of molecular dyes within cells through click and bioorthogonal chemistry. Metabolic oligosaccharide engineering (MOE) has attracted considerable interest due to the essential role of glycosylation in numerous biological processes that involve molecular recognition and its impact on pathologies ranging from cancer to genetic disorders to viral and bacterial infections.
Although MOE is better known for the detection of cell surface glycoconjugates, it is also a very important methodology for the study of intracellular glycans in physiological and pathological contexts. Such studies greatly benefit from high spatial resolution. However, super-resolution microscopy is not readily available in most laboratories and poses challenges for daily implementation. Expansion microscopy is a recent alternative that enhances the resolution of microscopy by physically enlarging biological specimens labeled with fluorescent markers. By embedding the sample in a swellable gel and causing it to expand isotropically through chemical treatment, subcellular structures can be visualized with enhanced precision and resolution without the need for super-resolution techniques.
In this work, we illustrate the capacity of expansion microscopy to visualize intracellular sialylated glycans through the combined use of MOE and click chemistry. Specifically, we propose a procedure for bioorthogonal labeling and expansion microscopy that employs a reporter targeting sialylation, which may be associated with immunofluorescence for co-localization studies. This protocol enables localization studies of sialoconjugate biosynthesis, intracellular trafficking, and recycling.

<meta charset="utf8"></head><body>Visualizzazione della sialilazione intracellulare con la chimica a scatto e la microscopia ad espansione

Here, we propose a simple protocol combining metabolic oligosaccharide engineering, click chemistry, and expansion microscopy that allows bioimaging of intracellular sialylated N-glycoproteins with improved resolution using routine microscopy equipment.

Visualizzazione della sialilazione intracellulare con la chimica a scatto e la microscopia ad espansione

Metabolic labeling techniques allow the incorporation of bioorthogonal reporters into glycans, enabling the targeted bioconjugation of molecular dyes ...