Síntesis de un pentasacárido constituyente de mucinas del core 2 de Trypanosoma cruzi y derivados

• Autores: Cori Calizaya, Carmen Rosa
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Gallo, Carola
• Materia: OLIGOSACARIDOS; TRYPANOSOMA CRUZI; MUCINAS; EPIMASTIGOTE; GLICOSIDACION; TIOGLICOSIDO; TRICLOROACETIMIDATO; ESTRATEGIAS; OLIGOSACCHARIDES; TRYPANOSOMA CRUZI; EPIMASTIGOTE; MUCINS; GLYCOSYLATION; THIOGLYCOSIDE; TRICHLOROACETIMIDATE; STRATEGIES
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los oligosacáridos con unión -O-glicosídica (via -GlcNAc) a las proteínas conocidas como mucinas en T. cruzi cumplen un importante rol en el proceso de infección. Estas mucinas cubren densamente la superficie del parásito y su estructura depende del estadío y de la cepa. En la ampolla rectal del insecto vector Triatoma infestans, los parásitos en estadío epimastigote se adhieren y se diferencian a trypomastigotes metaciclícos, altamente infectivos para el hospedador mamífero. En nuestro laboratorio se ha encarado la síntesis química de todos los oligosacáridos derivados del core 2 de las mucinas, que contienen Galf. En este trabajo de Tesis se sintetizó, por primera vez, el pentasacárido β-D-Galf-(1→2)-β-D-Galf-(1→4)-[β-D-Galp-(1→3)-β-D-Galp-(1→6)]-α-D-GlcNAc(I), completando la síntesis de esta familia de compuestos. La síntesis de I se realizó por una estrategia convergente [3+2] mediante dos donores distintos. El método del tricloroacetimidato rindió un pentasacárido precursor impurificado con un derivado del sintón β-D-Galp-(1→3)-β-D-Galp, difícil de separar. En cambio, el disacárido donor tioglicósido dió un pentasacárido derivado puro y con excelente rendimiento. Sin embargo, la construcción del enlace β-D-Galp-(1→3)-D-Galp de dicho donor fue muy dificultosa y requirió un estudio exhaustivo de glicosidación. Además, se sintetizó I por una estrategia secuencial [3+1+1] que, si bien rindió un tetrasacárido novedoso con buen rendimiento, la introducción de la última unidad de Galp en la posición O-3 fue dificultosa. La obtención del pentasacárido alditol permitió confirmar la estructura obtenida de las mucinas por β-eliminación reductiva. Se evaluó el efecto de oligosacáridos constituyentes de mucinas sintetizados por nuestro grupo como -bencil glicósidos, incluidos aquellos recientemente sintetizados en esta Tesis. De los oligosacáridos evaluados, únicamente aquellos que contienen la unidad de trisacárido β-D-Galf(1→4)-[ β-D-Galp(1→6)]-D-GlcNAcα-OBn (II) inhibieron la adhesión de epimastigotes a la cutícula interna del recto de T. infestans, por lo que estarían involucrados en la diferenciación a tripomastigotes metacíclicos.Con el fin de evaluar la importancia de la configuración anomérica de la unidad de GlcNAc en la adhesión, se síntetizó el bencil β-glicósido de II A diferenci a de la síntesis del análogo, la obtención del glicósido III se logró únicamente por una estrategia que consistió en la glicosidación de la posición 4-OH secundaria seguida de la posición 6-OH primaria. Este compuesto inhibió la adhesión de epimastigotes a la cutícula interna del recto, por lo que la configuración anomérica no es determinante de dicho efecto, proveyendo de un mayor conocimiento del receptor involucrado.
The mucin-like glycoproteins are major components in the surface of Trypanosoma cruzi and play an important role in the infection process. The oligosaccharides in the mucins are α-O-linked to the protein via GlcNAc and its composition is characteristic of each differentiation stage and strain. In the internal cuticle of the rectal ampoule of the insect vector Triatoma infestans, parasites in the epimatigote stage are attached and differentiate into highly infective metacyclic trypomastigotes. In our laboratory, the synthesis of the oligosaccharides of the core 2 family containing D-Galf has been performed. In this Thesis, the pentasaccharide β-D-Galf-(1→2)- β-D-Galf-(1→4)-[β-D-Galp-(1→3)-β-D-Galp-(1→6)]-α-D-GlcNAc (I) was synthesized for the first time by a [3+2] convergent strategy using two different donors: trichloroacetimidate method led to a pentasaccharide precursor impurified with a synthon β-D-Galp-(1→3)-β- D-Galp derivative difficult to isolate. In contrast, the thioglycoside disaccharide donor gave a pure pentasaccharide derivative with excellent yield. However, the construction of the β- D-Galp-(1→3)-D-Galp linkage was very difficult, and it required an exhaustive glycosylation study. Pentasaccharide was also obtained by a sequential strategy [3+1+1] which included the synthesis of a novel tetrasaccharide with excellent yield, but further introduction of last Galp unit in O-3, resulted in moderate yield. The chemical synthesis of pentasaccharide alditol allowed the confirmation of the structure obtained by reductive β-elimination from mucins of Tulahuen strain. Ex vivo binding assays in the presence of chemically synthesized oligosaccharides as α-benzyl glycosides, including those synthesized in this Thesis were performed. Among them, the oligosaccharides containing the trisaccharide structure β-D-Galf(1→4)-[β -D-Galp(1→6)]-D-GlcNAcα-OBn (II) inhibited the adhesion of epimastigotes to the hindgut inner lining of T. infestans, a critical step leading to their differentiation into mammal-infective metacyclic forms. The β-benzyl glycoside of was synthetized with the aim of studying the influence of the anomeric configuration of the GlcNAc unit in the adhesion process. Unlike the synthesis of trisaccharide α-analogue, the β-glycoside was exclusively obtained by the introduction of the Galp unit on secondary OH-4 followed by the Galf unit on primary OH-6. Trisaccharide III inhibited the adhesion of epimastigotes to the inner lining hindgut, showing that the anomeric configuration is not relevant in the adhesion process providing more information about the involved receptor.
Fil: Cori Calizaya, Carmen Rosa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.