Síntesis y evaluación de sustratos e inhibidores de trans-sialidasa de Trypanosoma cruzi, agente del mal de Chagas

• Autores: Giorgi, María Eugenia
• Año de publicación: 2012
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Muchnik de Lederkremer, Rosa María
• Materia: TRYPANOSOMA CRUZI; TRANS-SIALIDASA; MUCINAS; INHIBIDORES; PEG ILACION; TRYPANOSOMA CRUZI; TRANS-SIALIDASE; MUCINS; INHIBITORS; PEG YLATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La trans-sialidasa de Trypanosoma cruzi (TcTS) cataliza la transferencia deácido siálico desde los glicoconjugados del hospedero a β-galactopiranósidosterminales en las mucinas del parásito. Esta enzima no tiene equivalentes enmamífero y durante la infección se secreta activamente induciendo alteracioneshematológicas. Se había demostrado que en cepas menos infectivas las cadenas Oglicosídicasde las mucinas contenían β-galactofuranosa además del aceptor β-galactopiranosa. El propósito de esta tesis es contribuir al conocimiento de la acción de la TcTSsobre sustratos aceptores o donores de ácido siálico y la síntesis y evaluación deinhibidores de la enzima. Se estudiaron las propiedades aceptoras de los oligosacáridos sintéticos queson componentes de las mucinas para correlacionar su estructura con la habilidad deactuar como sustratos. Se calcularon los valores de Km para los azúcares libres, losoligosacáridos alditoles y los bencil glicósidos. Todos los compuestos resultaronbuenos aceptores de ácido siálico, o sea que la galactofuranosa no afectaría lasialilación de las unidades de Galp presentes en los mismos oligosacáridos. Se llevó acabo la sialilación preparativa del bencil glicósido del hexasacárido β-D-Galp-(1→2)-[β-D-Galp-(1→3)]-β-D-Galp-(1→6)-[β-D-Galf(1→2)-β-D-Galf(1→4)]-D-GlcNAc utilizandouna enzima recombinante y sialillactosa como donor. El aislamiento del productosialilado permitió determinar por espectros RMN mono y bidimensionales que el ácidosiálico se incorpora selectivamente a la Galp terminal unida (β1→3). Con respecto a sustratos donores en la reacción de TcTS se determinó sucapacidad de transferir N-glicolilneuramínico (Neu5Gc) desde oligosacáridos sintéticosa lactosa y análogos con igual o mejor eficiencia que el ácido siálico común (Neu5Ac). Por otra parte, con el fin de aumentar la vida media en la circulación sanguíneade inhibidores de la reacción de trans-sialilación, se sintetizaron conjugados conpolietilenglicol (PEG), en particular derivados con PEG de 8-brazos de análogos delactosa. La multivalencia se confirmó por RMN y se evaluó la biodisponibilidad de losconjugados en plasma de ratones. Se encontró que la misma mejoróconsiderablemente con respecto a conjugados lineales que también fueronsintetizados en este trabajo de tesis. Palabras clave:
The trans-sialidase of Trypanosoma cruzi (TcTS) catalyzes the transfer of sialicacid from host glycoconjugates to terminal β-galactopyranosides in the mucins of theparasite. The enzyme has no equivalent in mammals and during infection is activelyshed to the medium inducing hematological alterations. In less infective strains, the Olinkedchains may contain β-galactofuranose in addition to the acceptor β-galactopyranose units. This Tesis is a contribution to the knowledge of the action of TcTS on acceptorand donor substrates. Also, inhibitors have been synthesized and evaluated. The acceptor properties of the chemically synthesized oligosaccharides,components of the mucins, were now studied in order to correlate their structure withthe ability to act as substrates. The Km values were calculated for the free sugars, thesugar alditols and the benzyl glycosides. All the compounds showed to be goodacceptors of sialic acid. Thus, the introduction of galactofuranose in the mucins wouldnot affect sialylation of the Galp units in the same oligosaccharides. Preparativesialylation of the benzyl glycoside of the hexasaccharide β-D-Galp-(1→2)-[β-D-Galp-(1→3)]-β-D-Galp-(1→6)-[β-D-Galf(1→2)-β-D-Galf(1→4)]-D-GlcNAc, with a recombinant TcTS and sialyllactose as donor afforded the sialylated oligosaccharide. NMRspectroscopic analysis showed that selective monosialylation occurred at the terminal (β1→3) linked Galp. With respect to donors in the TcTS reaction it was shown that Nglycolylneuraminicacid (Neu5Gc) may be transferred even better than the commonsialic acid (Neu5Ac) from synthetic oligosaccharides to lactose or analogs. Also, with the aim to improve the circulating half-lives in vivo of inhibitors of TcTS, we synthesized covalent conjugates of polyethyleneglycol (PEG), in particulareight arm-PEG of lactose analogs. Substitution of all arms was proven by 1H NMRspectroscopy. The bioavailability of the conjugates in mice plasma was considerablyimproved with respect to the linear PEG conjugates which were also synthesized in this Tesis.
Fil: Giorgi, María Eugenia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.