簡述
UDPG中文名稱為二磷酸尿苷葡萄糖二鈉鹽，分子式為C15H22N2Na2O17P2，分子量為610.27?12，是尿苷二磷酸葡萄糖鈉鹽形式，結構上屬于核苷二磷酸糖類。常溫常壓下，UDPG可以穩(wěn)定存在，性狀為白色或類白色粉末，易溶于水，不溶于乙醇。作為UDPG的鈉鹽形式，它在生物化學研究中常作為葡萄糖基供體，參與糖原、糖蛋白和糖脂的合成，并用于核酸生物合成?等。
應用
生物催化劑生物合成技術領域公開了一種穿心蓮內(nèi)酯?19?O?葡萄糖苷的制備方法及其在抗炎藥物中的應用。具體地，在緩沖溶液體系中，以UDPG為糖基供體，運用糖基轉(zhuǎn)移酶OleD的突變體A242V/S132F/P67T催化穿心蓮內(nèi)酯進行糖基化反應，得到穿心蓮內(nèi)酯?19?O?葡萄糖苷（過程如下圖所示）。后續(xù)生化研究表明，制備得到的穿心蓮內(nèi)酯?19?O?葡萄糖苷可應用于制備抗炎藥物中，其經(jīng)過糖基化處理，大大增加了藥物的水溶性，改善了藥物原有的抗炎活性。該應用研究首次采用糖基轉(zhuǎn)移酶對穿心蓮內(nèi)酯進行糖基化修飾，具有反應條件溫和、能耗少、產(chǎn)率高、立體和區(qū)域選擇性好、副產(chǎn)品少以及產(chǎn)物易分離等優(yōu)點[1]。
此外，文獻還表明，以UDPG為主要原料，其與雙環(huán)醇在糖基轉(zhuǎn)移酶催化下可以一步合成光學活性(P)及(M)雙環(huán)醇-9-O-β-D-葡萄糖苷，該物質(zhì)可用于肝病的防治[2]。
有關研究
研究人員發(fā)現(xiàn)了一種對木犀草素具有較高催化活性的紅花類黃酮糖基轉(zhuǎn)移酶CtUGT12，通過AlphaFold預測CtUGT12蛋白結構，用Autodock軟件將CtUGT12分別與木犀草素以及UDPG進行分子對接，尋找到酶反應的關鍵活性位點進行定點突變。用蛋白突變體進行體外酶反應實驗，通過高分辨質(zhì)譜儀進行檢測，推測CtUGT12催化機理。具體地，該研究根據(jù)分子對接結果成功篩選了5個活性位點，設計并制備了8個CtUGT12蛋白突變體。利用突變蛋白進行體外酶反應實驗并進行檢測，質(zhì)譜分析結果顯示，CtUGT12可以催化木犀草素生成2個單-O-葡萄糖苷和2個二-O-葡萄糖苷。I127V，I127M，I443G，I443A，D444E活性差異不明顯，F(xiàn)147S活性明顯增強。E328R和E328M這2個突變體活性降低，但均生成了1個新的單-O-葡萄糖苷和1個新的雙-O-葡萄糖苷，并且主產(chǎn)物發(fā)生了變化。也就是說，殘基GLU328的突變能使CtUGT12的活性和產(chǎn)物組成發(fā)生明顯改變，說明殘基GLU328可能為CtUGT12參與木犀草素糖基化反應的關鍵活性位點[3]。
參考文獻
[1]江仁望,朱雪林,文超.一種穿心蓮內(nèi)酯-19-O-葡萄糖苷及其制備方法和在制備抗炎藥物中的應用:CN201710072746.7[P].
[2]戴均貴,孫華,解可波,等.光學活性雙環(huán)醇葡萄糖苷及其制備方法和防治肝病的應用:CN201811483811.6[P].
[3]奚子晴,韓馨雨,任超翔,等.基于分子對接和定點突變的紅花糖基轉(zhuǎn)移酶催化機理研究[J].中藥與臨床, 2024, 15(1):1-8.