Desarrollo de sistemas de transglicosilación enzimática como herramienta para la generación de compuestos bioactivos

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Título

Desarrollo de sistemas de transglicosilación enzimática como herramienta para la generación de compuestos bioactivos

Tema

GALACTÓSIDOS
GLUCÓSIDOS
TRANSGLICOSILACIÓN
ENZIMAS
BIOQUÍMICA
TESIS DE MAESTRÍA

Abstract

Los glicósidos son moléculas ampliamente distribuidas en la naturaleza, que han demostrado poseer variadas actividades biológicas. En algunos casos esa actividad viene dada por la estructura global de la molécula; en otros, el residuo glicosídico puede ser importante para la actividad biológica, ya sea para aumentar la potencia de la misma o para mejorar los parámetros farmacocinéticos de la molécula cuando es utilizada como fármaco. La glicosilación enzimática es una potente herramienta para la generación de glicósidos. Las glicosidasas, usadas en las condiciones adecuadas, son capaces de transferir una unidad de grupo glicosilo de una molécula dadora a otra que lo acepta. En esta tesis, con el fin de sintetizar glicósidos con potencial actividad biológica, se estudiaron sistemas de transglicosilación utilizando como catalizadores la -galactosidasa de Aspergillus oryzae y la -glucosidasa de almendras. Como moléculas aceptoras de grupo glicosilo se seleccionaron dos alcoholaminas (3-amino-1-propanol y 1-amino-2-propanol) e hidroxiurea. Se logró sintetizar, purificar e identificar el compuesto 3-aminopropil-β-Dgalactopiranósido utilizando lactosa como dador de grupo galactosilo, 3-amino-1-propanol como aceptor y -galactosidasa (6 UE/mL), a pH 5.5, 50°C y 24 hs de reacción. Las concentraciones óptimas seleccionadas fueron 100 mM de lactosa y 500 mM de 3- aminopropanol. La lactosa también demostró ser aceptor del sistema de transglicosilación dando lugar a la formación de un trisacárido que fue identificado como o-β-Dgalactopiranosil-( 1,4)-β-D-galactopiranosil-(1,4)-α-D-glucopiranósido. Si bien los dos productos formados no mostraron ser mejores inhibidores de galectina 1 que la lactosa, lo que los descarta como posibles agentes antitumorales, el 3-amino-propil--Dgalactopiranósido es una molécula muy interesante desde el punto de vista químico, dado que constituye una galactosa funcionalizada con un grupo amino de alta reactividad. Tanto el 1-amino-2-propanol como la hidroxiurea no pudieron ser glicosilados utilizando los sistemas de transglicosilación propuestos, lo que hace pensar que no son buenos aceptores para el sistema. El 1-amino-2-propanol es un alcohol secundario lo que estaría confirmando el hecho de que esta -galactosidasa tiene alta selectividad para alcoholes primarios que son más reactivos. . El hecho de que la hidroxiurea no sea buen aceptor en ambos sistemas de transglicosilación podría estar relacionado con su estructura, ya que es probable que la cercanía del grupo amino, afecte la nucleofilia del hidroxilo. A su vez, es posible que el grupo carbonilo fuertemente electrófilo limite la electronegatividad del grupo hidroxilo disminuyendo así su nucleofilia. En estos casos, ambos aceptores, el 2- amino-1-propanol y la hidroxiurea demostraron ser inhibidores de la -galactosidasa de Aspergillus oryzae . Sin embargo ésta no es la causa de que no sea posible la glicosilación de los mismos, ya que los valores de las constantes de inhibición son muy elevados y en ambos casos se observó la síntesis del trisacárido antes mencionado. El desarrollo de esta tesis generó un mayor conocimiento de los sistemas de transglicosilación estudiados, lo que constituye un insumo para el diseño de próximas síntesis de glicósidos catalizadas por estas enzimas.

Autor

Porciúncula González, Diana Cecilia

Editor

Montevideo : UdelaR-Facultad de Química

Fecha

2014

Colaborador

Dra. Giacomini, Cecilia (directora de tesis)
Dra. Irazoqui, Gabriela (directora de tesis)
Dra. Brena, Beatriz M. (directora de tesis ante PEDECIBA)

Derechos

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Formato

Papel
PDF

Extent

113 p.

Idioma

Español

Tipo

Tesis

Identificador

577.1 POR
Fecha de agregación
February 4, 2015
Colección
Tesis de doctorado, maestría, trabajos de diploma y monografías técnicas
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
, ,
Citación
Porciúncula González, Diana Cecilia, “Desarrollo de sistemas de transglicosilación enzimática como herramienta para la generación de compuestos bioactivos,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed September 30, 2020, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/2416.
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