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在自然界中,所有细胞表面都具有一层丰富的糖链。糖链在分子识别、细胞间相互作用、免疫识别、生物信息传递等多种生化过程中发挥着重要作用。糖链在现代医学上也有重要应用,例如研究表明末端含有GalNAcαl,3Gal糖苷键的寡糖是宫颈癌预后的指标。此外,动物细胞表面的Galα1,3Gal抗原表位是引起人与动物异种移值排斥反应的主要原因。结构均一相关糖链的大量合成对发掘其潜在的生理活性,研究其相关功能具有重要意义。然而天然来源的相关糖链在自然界中含量较低,提取困难。人工合成方面,1,2-顺式(1,2-cis)糖苷键的合成一直以来是糖链化学合成的难点与重点。对于化学法合成而言,1,2-cis糖苷键不同于1,2-trans糖苷键可以通过邻基参与作用来控制糖苷键的构型,而且化学法需要频繁的保护基操作,步骤繁琐,总收率不高。对于酶法合成而言,由于糖基转移酶来源的限制,一些天然1,2-cis糖苷键目前还没有糖苷酶或糖基转移酶可以用于直接催化合成。其中GalNAcα1,3Gal糖苷键和Galα1,3Gal糖苷键这两种1,2-cis糖苷键就面临上述化学合成立体选择性控制困难。针对特定糖苷键合成对应糖基转移酶缺乏的挑战,本论文成功发展了一种利用岩藻糖作为辅助基团,通过化学酶法合成GalNAcα1,3Gal、Galα1,3Gal这两类1,2-cis糖苷键的新策略,并成功应用于一系列含GalNAcα1,3Gal或Galα1,3Gal糖苷键的天然糖链的合成。本篇论文的工作主要涵盖下列几个方面:(1)利用化学合成和酶法模块化组装,高效、快速、大量的合成了 5种二糖前体 Galβ1,3GlcNAcβProN3、Galβ1,4GlcNAcβProN3、Galβ1,3GalNAccαProN3、Galβ1,3GalNAcβProN3 和 Galβ1,4GlcβProN3。(2)利用酶法模块化组装策略,通过一步平行反应,实现了 5种二糖前体的非还原末端α1,2岩藻糖辅基的高效引入,得到对应的5种三糖中间体。(3)利用酶法模块化组装策略,通过一步平行反应,在含有α1,2岩藻糖辅基的5种三糖中间体的非还原末端分别引入α1,3-N-乙酰氨基半乳糖或α1,3半乳糖,分别得到含有α1,2岩藻糖辅基的10种四糖。(4)发展了微波辅助的酸性水解α1,2岩藻糖辅基方法,通过平行反应脱除α1,2岩藻糖辅基,实现了系列含有非还原末端含有GalNAcα1,3Gal或Galα1,3Gal糖苷键的天然糖链的高效合成。本篇论文的主要创新点涵盖下列两个方面:(1)创新性地发展了岩藻糖作为辅助基团的糖链化学酶法合成新策略,实现了系列非还原末端含有GalNAcα1,3Gal或Galα1,3Gal两种1,2-cis糖苷键的天然糖链的高效、简洁、大量合成。(2)采用化学法和化学酶法合成相结合的策略,将化学法的灵活性与酶法合成的高立体区域选择性结合起来,为拓展糖基转移酶的应用范围提供了新思路。