Trans-sialidasa de Trypanosoma cruzi : desarrollo de potenciales sustratos alternativos de la enzima a partir de lactosa

• Autores: Morrone, Pablo Damián
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Agustí, Rosalía; Uhrig, María Laura
• Materia: TRANS-SIALIDASA; T. CRUZI; GLICOMIMETICOS; TIOOLIGOSACARIDOS; REACCION CLICK; TRANS-SIALIDASE; TRYPANOSOMA CRUZI; GLYCOMIMETICS; THIOOLIGOSACCHARIDES; CLICK REACTION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La enzima trans-sialidasa de Trypanosoma cruzi (TcTS) es una proteína de superficie que participa en los mecanismos de adhesión e invasión del parásito a las células del hospedero, lo que la hace un blanco atractivo para el diseño de inhibidores. TcTS transfiere reversiblemente ácido siálico (AS) construyendo el motivo AS-α- (2→3)Galp sobre la superficie del parásito. Por otra parte, los O oligosacáridos de las mucinas del estadío trypomastigote del parásito poseen en sus estructuras residuos de α-Galp. Éstos son responsables de la generación de anticuerpos líticos anti α-Galp, detectados en sueros de pacientes chagásicos crónicos. En este sentido, se sabe que la sialilación provocada por TcTS confiere protección al parásito frente a estos anticuerpos. Con el objetivo de profundizar en el conocimiento de las interacciones entre TcTS y sus sustratos aceptores y generar herramientas para el estudio de la glicobiología del parásito, en este trabajo de tesis se abordó la síntesis de dos familias de compuestos que pudieran impactar en la actividad de la enzima. Por un lado, se preparó una librería de 20 bencil lactósidos modificados en el C-6 con grupos 1,2,3-triazol sustituidos con diferentes grupos aromáticos. Estos grupos se enlazaron utilizando la reacción de cicloadición alquino-azido catalizada por Cu (I) (reacción click) y todos los compuestos se obtuvieron con excelentes rendimientos. Los ensayos que se realizaron con TcTS permitieron determinar que todos los compuestos obtenidos son sustratos alternativos de afinidad moderada. Luego, resultaba interesante determinar si la TcTS resultaba activa frente a un análogo de lactosa que tuviera un grupo –SH en lugar del 3’–OH de la galactosa, posición aceptora del ácido siálico. Se sintetizó por lo tanto, el 3-tio-β-D-galactopiranosil-(1→4)-β-D-glucopiranosido mediante una estrategia de doble inversión de la configuración de dicha posición. Sobre la base de este disacárido se sintetizó un análogo del epítopo de los anticuerpo líticos anti α-Gal, el trisacárido bencil 1-S-α-D-galactopiranosil-(1→3)-3-tio-β-D-galactopiranosil-(1→4)-β-D-glucopiranósido, y dos tetrasacáridos isoméricos, bencil 1-S-α-D-galactopiranosil-(1→3)-[β-D-galactopiranosil-(1→6)]-3-tio-β-D-galactopiranosil-(1→4)-β-D-glucopiranósido y bencil 1-S-α-D-galactopiranosil-(1→3)-3-tio-β-D-galactopiranosil-(1→4)-[β-D-galactopiranosil-(1→6)]-β-D-glucopiranósido. Para la síntesis de estos tiooligosacáridos se exploraron distintos métodos de tioglicosilación. Todos los compuestos fueron analizados como sustratos de TcTS. Los resultados obtenidos contribuyen al conocimiento de esta actividad enzimática, clave para la sobrevivencia del parásito.
Trypanosoma cruzi trans-sialidase (TcTS) is a cell surface protein that participates in the adhesion and invasion mechanisms of the parasite into the host cells, making it an attractive target for inhibitors design. TcTS transfers sialic acid (SA) residues to the parasite surface in order to construct the SA-α-(2→3)Galp motif. On the other hand, the O-linked oligosaccharides from mucins present in trypomastigote forms contain the α-Galp motif, which accounts for the presence of lytic antibodies detected in sera from chagasic patients. It is known that sialylation confers the parasite protection against α-Gal antibodies. In order to contribute to the knowledge of the interaction between TcTS and their acceptor substrates and, at the same time, to provide tools for the study of the glycobiology of the parasite, in this Thesis, two families of compounds were designed and synthezised. On the one hand, a library of 20 benzyllactosides having a variety of aromatic substitutents linked to the C-6 position of the glucose through a 1,2,3-triazole ring was obtained in excellent yields by means of the alkyne-azide cycloaddition reaction catalyzed by Cu(I) (click reaction). All synthezised compounds behaved as moderate alternative substrates of the enzime. Then, we were interested determining if TcTS was active towards a lactose-acceptor having a –SH group instead of a –OH in the C-3’ of the galactose. Thus, 3-thio-β-D-galactopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranoside was synthezised through a double inversion of configuration strategy. Based on this disaccharide, a thio analog of the anti α-Gal antibody epitope, the trisaccharide benzyl 1-S-α-D-galactopyranosyl-(1→3)-3-thio-β-D-galactopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranoside and two isomeric tetrasaccharides, benzyl 1-S-α-D-galactopyranosyl-(1→3)-[β-D-galactopyranosyl-(1→6)]-3-thio-β-D-galactopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranoside and benzyl 1-S-α-D-galactopyranosyl-(1→3)-3-thio-β-D-galactopyranosyl-(1→4)-[β-D-galactopyranosyl-(1→6)]-β-D-glucopyranoside were synthesized. An extense study including different thio-glycosylation methods was carried out. All the synthesized compounds were analyzed as substrates of TcTS. The obtained results contribute to the knowledge of this enzymatic activity, fundamental for the survival of the parasite.
Fil: Morrone, Pablo Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.