Staphylococcus aureus induces diverse diseases such as skin infections, bacteremia, and sepsis, being recognized as significant causes of morbidity and mortality in the clinic. The common treatment for S. aureus is $\beta$-lactam antibiotics. However, antibiotic-resistant strains, such as Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), emerged throughout the world. For this reason, a new vaccine against MRSA infection is urgently needed.
Recently, wall teichoic acid (WTA), which is a major membrane-attached glycopolymer of S. aureus, has been shown to play a crucial role in human innate immunity. It induces human mannose binding lectin and $\gamma \delta$ T cell, leading to bacterial clearance during re-infection. Also, extracted WTA from natural bacteria is hard to identify the exact structural information of each component and has low antigenicity. Thus, the synthesis of S. aureus WTA and derivatives is much necessary.
S. aureus WTA consists of ribitol-phosphate (RboP) repeating units and two glycerol-phosphates (GroP) attached to saccharides. Cationic D-alanine and N-acetylglucosamine are presumed to bind to the hydroxyls on the RboP repeating units. The synthetic studies of GroP oligomers have been studied but more complicated RboP oligomers have not yet been reported. Inspired by the solid-phase oligonucleotide synthesis, RboP monomers are prepared from D(-)-ribose and each monomer contains different combination of two residues. D-alanine residue is attached to ribitol backbone via the Schotten-Baumann reaction or a coupling reagent, DEPBT, to reduce the epimerization. Another residue, N-acetylglucosamine, is also attached to ribitol backbone via $\beta$-selective glycosylation. Furthermore, RboP oligomers are directly synthesized by the solution-phase synthesis using phosphoramidite chemistry.
황색 포도 상구균은 대표적인 commensal Gram-positive pathogen으로 상처 감염, 균혈증 그리고 폐혈증 등 다양한 질병을 일으켜 임상에서 큰 문제를 일으키고 있다. 기존의 황색 포도 상구균은 페니실린이나 메티실린 같은 $\beta$-lactam 계열 항생제로 치료가 가능했으나, 최근 대부분의 항생물질에 대항하는 메티실린-저항 황색 포도 상구균이 출현하고 있어 사회적으로 심각한 문제로 대두되고 있다. 따라서 새로운 항생제의 개발이 절실하다.
월 테이코산(WTA)는 S. aureus의 peptidoglycan 층에 존재하는 glycopolymer로, 최근 사람의 선천 면역체계에 큰 역할을 하는 것으로 보고되었다. Mannose biding lectin과 작용해 보체계를 활성화시키고, $\gamma \delta$ T cell을 유도하는 것으로 알려졌다. 그러나 추출된 WTA는 명확하게 구조를 규명하기 어려울뿐더러 antigenicity가 낮아 WTA의 합성 방법론을 확립할 필요가 있다.
황색 포도 상구균 월 테이코산은 ribitol-phosphate (RboP) repeating unit, glycerol-phosphate (GroP) repeating unit이 saccharide에 연결되어 있다. 이 중 RboP repeating unit의 hydroxyl에는 D-alanine과 N-acetylglucosamine residue가 있는 것으로 추정되고 있다. GroP repeating unit의 합성 방법론이 보고된 것에 반해 WTA에서 가장 큰 비중을 차지하며 복잡한 RboP repeating unit에 대한 합성 방법론은 아직 연구된 바가 없다. 따라서 solid-phase oligonucleotide synthesis에서 착안하여 RboP monomer를 디자인하고 이를 통해 긴 RboP oligomer의 합성을 시도하였다. 또한, phosphoramidite chemistry를 통해 용액 상에서 순차적으로 RboP oligomer를 합성하였다.
