10.1002/anie.202003105
Angewandte Chemie International Edition
RESEARCH ARTICLE
F. Andersen, I. Boos, C. Kinnaert, S. I. Awan, H. L. Pedersen, S. K.
Kracun, G. Lanz, M. G. Rydahl, L. Kjaerulff, M. Hakansson, R. Kimbung,
D. T. Logan, C. H. Gotfredsen, W. G. T. Willats, M. H. Clausen, Org.
Biomol. Chem. 2018, 16, 1157-1162; e) M. C. F. Andersen, I. Boos, C.
Ruprecht, W. G. T. Willats, F. Pfrengle, M. H. Clausen, J. Org. Chem.
2017, 82, 12066-12084.
grants P41GM103390, R01GM130915 and P01GM107012.
M.H.C. is grateful to the Villum Foundation for support of the
PLANET Project (grant no. 9283). H.O. and D.V.S. thank the ERC
ETN Marie-Curie project GlyCoCan for financial support. We
thank Dr. Martina Delbianco for providing oligosaccharide 104.
[15] a) P. Dallabernardina, F. Schuhmacher, P. H. Seeberger, F. Pfrengle,
Org. Biomol. Chem. 2016, 14, 309-313; b) P. Dallabernardina, C.
Ruprecht, P. J. Smith, M. G. Hahn, B. R. Urbanowicz, F. Pfrengle, Org.
Biomol. Chem. 2017, 15, 9996-10000.
Keywords: • Carbohydrates • Plant Cell Wall • Glycan Array •
Glycosyltransferases • Sugar Nucleotides
[16] P. Dallabernardina, F. Schuhmacher, P. H. Seeberger, F. Pfrengle,
Chem. Eur. J. 2017, 23, 3191-3196.
[1]
[2]
[3]
M. S. Doblin, K. L. Johnson, J. Humphries, E. J. Newbigin, A. Bacic, Curr.
Opin. Biotech. 2014, 26, 108-114.
[17] M. P. Bartetzko, F. Pfrengle, ChemBioChem 2019, 20, 877-885.
[18] K. W. Moremen, A. Ramiah, M. Stuart, J. Steel, L. Meng, F. Forouhar, H.
A. Moniz, G. Gahlay, Z. W. Gao, D. Chapla, S. Wang, J. Y. Yang, P. K.
Prabhakar, R. Johnson, M. dela Rosa, C. Geisler, A. V. Nairn, J.
Seetharaman, S. C. Wu, L. Tong, H. J. Gilbert, J. LaBaer, D. L. Jarvis,
Nature Chem. Biol. 2018, 14, 156-162.
P. Albersheim, A. Darvill, K. Roberts, R. Sederoff, A. Staehelin, Plant Cell
Walls: From Chemistry to Biology 2011, 365-409.
P. M. Coutinho, E. Deleury, G. J. Davies, B. Henrissat, J. Mol. Biol. 2003,
328, 307-317.
[4]
[5]
R. A. Amos, D. Mohnen, Front. Plant Sci. 2019, 10.
B. R. Urbanowicz, M. J. Peña, H. A. Moniz, K. W. Moremen, W. S. York,
Plant J. 2014, 80, 197-206.
[19] a) C. Ruprecht, P. Dallabernardina, P. J. Smith, B. R. Urbanowicz, F.
Pfrengle, ChemBioChem 2018, 19, 793-798; b) R. A. Amos, S. Pattathil,
J. Y. Yang, M. A. Atmodjo, B. R. Urbanowicz, K. W. Moremen, D. Mohnen,
J. Biol. Chem. 2018, 293, 19047-19063.
[6]
B. R. Urbanowicz, V. S. Bharadwaj, M. Alahuhta, M. J. Pena, V. V. Lunin,
Y. J. Bomble, S. Wang, J. Y. Yang, S. T. Tuomivaara, M. E. Himmel, K.
W. Moremen, W. S. York, M. F. Crowley, Plant J. 2017, 91, 931-949.
G. K. Wagner, T. Pesnot, ChemBioChem 2010, 11, 1939-1949.
a) C. D. Rillahan, J. C. Paulson, Annu. Rev. Biochem. 2011, 80, 797-
823; b) A. Geissner, P. H. Seeberger, Annu. Rev. Anal. Chem. 2016, 9,
223-247. For a glycan array-based method to profile glycosyl hydrolases,
see: c) J. M. van Munster, B. Thomas, M. Riese, A. L. Davis, C. J. Gray,
D. B. Archer, S. L. Flitsch, Sci. Rep. 2017, 7, 43117.
[20] a) S. Wolf, T. Zismann, N. Lunau, C. Meier, Chem. Eur. J. 2009, 15,
7656-7664; b) S. Wendicke, S. Warnecke, C. Meier, Angew. Chem. Int.
Ed. 2008, 47, 1500-1502.
[7]
[8]
[21] a) K. Takaya, N. Nagahori, M. Kurogochi, T. Furuike, N. Miura, K. Monde,
Y. C. Lee, S.-I. Nishimura, J. Med. Chem. 2005, 48, 6054-6065; b) B. J.
Beahm, K. W. Dehnert, N. L. Derr, J. Kuhn, J. K. Eberhart, D. Spillmann,
S. L. Amacher, C. R. Bertozzi, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3347-
3352.
[9]
a) O. Blixt, K. Allin, O. Bohorov, X. F. Liu, H. Andersson-Sand, J.
Hoffmann, N. Razi, Glycoconjugate J. 2008, 25, 59-68. For mass
spectrometry-based methods, see: b) L. Ban, N. Pettit, L. Li, A. D.
Stuparu, L. Cai, W. Chen, W. Guan, W. Han, P. G. Wang, M. Mrksich,
Nature Chem. Biol. 2012, 8, 769-773; c) A. Beloqui, J. Calvo, S. Serna,
S. Yan, I. B. H. Wilson, M. Martin-Lomas, N. C. Reichardt, Angew. Chem.
Int. Ed. 2013, 52, 7477-7481. For a method using radiolabeled donors,
see: d) S. Serna, C. H. Hokke, M. Weissenborn, S. Flitsch, M. Martin-
Lomas, N.-C. Reichardt, ChemBioChem 2013, 14, 862-869; For a
method using product detection by lectins, see: e) S. Yan, S. Serna, N.-
C. Reichardt, K. Paschinger, I. B. H. Wilson, J. Biol. Chem. 2013, 288,
21015-21028.
[22] a) A. J. M. Liwanag, B. Ebert, Y. Verhertbruggen, E. A. Rennie, C.
Rautengarten, A. Oikawa, M. C. F. Andersen, M. H. Clausen, H. V.
Scheller, Plant Cell 2012, 24, 5024-5036; b) T. Laursen, S. H.
Stonebloom, V. R. Pidatala, D. S. Birdseye, M. H. Clausen, J. C.
Mortimer, H. V. Scheller, Plant J. 2018, 94, 340-351.
[23] a) C. D. Rillahan, E. Schwartz, C. Rademacher, R. McBride, J.
Rangarajan, V. V. Fokin, J. C. Paulson, ACS Chem. Biol. 2013, 8, 1417-
1422; b) V. V. Rostovtsev, L. G. Green, V. V. Fokin, K. B. Sharpless,
Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2596-2599; c) R. Huisgen, Proceedings
of the Chemical Society 1961, 357-396.
[24] B. Ebert, D. Birdseye, A. J. M. Liwanag, T. Laursen, E. A. Rennie, X. Guo,
M. Catena, C. Rautengarten, S. H. Stonebloom, P. Gluza, V. R. Pidatala,
M. C. F. Andersen, R. Cheetamun, J. C. Mortimer, J. L. Heazlewood, A.
Bacic, M. H. Clausen, W. G. T. Willats, H. V. Scheller, Plant Cell Physiol.
2018, 59, 2624-2636.
[10] a) J. A. Prescher, D. H. Dube, C. R. Bertozzi, Nature 2004, 430, 873-
877; b) T. J. Sminia, H. Zuilhof, T. Wennekes, Carb. Res. 2016, 435, 121-
141. For chemo-enzymatic cell surface glycan modifications using azido-
modified donors, see: c) J. G. Briard, H. Jiang, K. W. Moremen, M. S.
Macauley, P. Wu, Nat. Commun. 2018, 9, 880; d) N. E. Mbua, X. Li, H.
R. Flanagan-Steet, L. Meng, K. Aoki, K. W. Moremen, M. A. Wolfert, R.
Steet, G.-J. Boons, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13012-13015.
[11] a) Y. Zhu, J. Wu, X. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9301-9305;
b) D. D. McClosky, B. Wang, G. Chen, C. T. Anderson, Phytochemistry
2016, 123, 16-24; c) A. Dumont, A. Malleron, M. Awwad, S. Dukan, B.
Vauzeilles, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3143-3146; d) M. Dumont,
A. Lehner, B. Vauzeilles, J. Malassis, A. Marchant, K. Smyth, B. Linclau,
A. Baron, J. M. Pons, C. T. Anderson, D. Schapman, L. Galas, J. C.
Mollet, P. Lerouge, Plant J. 2016, 85, 437-447; e) C. T. Anderson, I. S.
Wallace, C. R. Somerville, Proc. Natl. Acad. Sci. 2012, 109, 1329-1334.
[12] a) C. Ruprecht, M. P. Bartetzko, D. Senf, P. Dallabernadina, I. Boos, M.
C. F. Andersen, T. Kotake, J. P. Knox, M. G. Hahn, M. H. Clausen, F.
Pfrengle, Plant Physiol. 2017, 175, 1094-1104; b) C. Ruprecht, A.
Geissner, P. H. Seeberger, F. Pfrengle, Carb. Res. 2019, 481, 31-35.
[13] a) D. Schmidt, F. Schuhmacher, A. Geissner, P. H. Seeberger, F.
Pfrengle, Chem. Eur. J. 2015, 21, 5709-5713; b) D. Senf, C. Ruprecht,
G. H. M. de Kruijff, S. O. Simonetti, F. Schuhmacher, P. H. Seeberger, F.
Pfrengle, Chem. Eur. J. 2017, 23, 3197-3205.
[25] N. Geshi, J. N. Johansen, A. Dilokpimol, A. Rolland, K. Belcram, S.
Verger, T. Kotake, Y. Tsumuraya, S. Kaneko, T. Tryfona, P. Dupree, H.
V. Scheller, H. Höfte, G. Mouille, Plant J. 2013, 76, 128-137.
[26] Y. Liang, D. Basu, S. Pattathil, W.-l. Xu, A. Venetos, S. L. Martin, A. Faik,
M. G. Hahn, A. M. Showalter, J. Exp. Bot. 2013, 64, 5537-5551.
[27] A. Faik, N. J. Price, N. V. Raikhel, K. Keegstra, Proc. Natl. Acad. Sci.
2002, 99, 7797-7802.
[28] L. Liu, A. R. Prudden, G. P. Bosman, G.-J. Boons, Carb. Res. 2017, 452,
122-128.
[14] a) M. P. Bartetzko, F. Schuhmacher, H. S. Hahm, P. H. Seeberger, F.
Pfrengle, Org. Lett. 2015, 17, 4344-4347; b) M. P. Bartetzko, F.
Schuhmacher, P. H. Seeberger, F. Pfrengle, J. Org. Chem. 2017, 82,
1842-1850; c) M. C. F. Andersen, S. K. Kracun, M. G. Rydahl, W. G. T.
Willats, M. H. Clausen, Chem. Eur. J. 2016, 22, 11543-11548; d) M. C.
6
This article is protected by copyright. All rights reserved.