A természet szénhidrátkémikusai: enzimatikus glikozilezések = Nature's carbohydrate chemists: enzymatic glycosylation

Kandra, Lili and Bajza, István and Gálné Remenyik, Judit and Gyémánt, Gyöngyi (2009) A természet szénhidrátkémikusai: enzimatikus glikozilezések = Nature's carbohydrate chemists: enzymatic glycosylation. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 47075_ZJ1.pdf Download (123kB)

Abstract

Oligoszacharidok enzimekkel történő előállítása egy igen vonzó alternatív módszer a konvencionális kémiai megközelítés mellett, mert védő csoportok használata nélkül a célvegyület képződését eredményezi. Ezen pályázatban az anomer konfigurációt megtartó alpha amilázok transzglikozilezési képességét tanulmányoztuk humán amiláz szubsztrátok és inhibitorok előállítására. Az akarviozinil-izomaltozil- spiro-tiohidantoin szintézisét a Bacillus stearothermophilus maltogén amilázával (BSMA) oldottuk meg. A BSMA enzim az akarbóz pszeudotriszacharid részét a glüko-spiro-tiohodantoin (GTH) akceptorra transzferálta. A PTS-GTH szerkezetvizsgálata azt mutatta, hogy a glikozilezés főként a glükóz 6-os OH-ján történt az anomer konfiguráció megtartásával. Az akarbózzal meghoszabbított termék több nagyságrenddel hatékonyabb inhibitora a humán amiláznak, mint a kis méretű GTH molekula. A humán amiláz nem rendelkezik transzferáz aktivitással, de mutációval sikerült transzglikozilezési képességet ?bevezetni? a vad típusú enzimbe. A Tyr151Met mutánssal kromoforral jelzett maltooligoszacharidokat állítottunk elő és a PNP 1-tio-béta-maltooligoszacharidokat DP 2-4 izoláltuk. A Tyr151Met mutáns maltotetraóz donorról maltóz és maltotrióz egységeket transzferált különböző PNP glikozidokra. Az NMR analízisek szerint a mutáns enzim megőrízte sztereo-és regioszelektivitását. A glikozilezés a glikozil akceptor 4-es OH-ján történt.Jelenleg árpa amiláz mutánsokkal történő szintézisek folynak. | Enzyme-catalyzed synthesis of oligosaccharides allows the formation of well-defined oligosaccharides selectively without using any protection of hydroxyl groups. In this project the application of transglycosylation ability of retaining glycosidases was studied for the synthesis of oligosaccharide substrates and inhibitors of human amylases. Synthesis of acarviosinyl-isomaltosyl-spiro-thiohydantoin has been achieved by Bacillus stearothermophilus maltogenic amylase (BSMA). BSMA was capable of transferring the acarviosine-glucose residue from an acarbose donor onto glucopyranosylidene-spiro-thiohydantoin (GTH). Structural studies revealed that the enzyme reserved its stereoselectivity. Glycosylation took place mainly at C-6 position. The isolated compound was found to be a much more efficient salivary amylase inhibitor than GTH with kinetic constants of KEI=0.19 uM and KESI= 0.24 uM. Transglycosylation activity has been introduced into human salivary alpha amylase by genetic engineering. Synthesis of PNP 1-thio beta-maltooligosaccharides DP 2-4 has been carried out by a Tyr151Met mutant of HSA. Tyr151Met was capable of transferring maltose and maltotriose residues from a maltotetraose donor onto different PNP glycosides. NMR studies revealed that the mutated enzyme preserved the stereo- and regioselectivity. The glycosylation took place at position 4 of the glycosyl acceptor, exclusively. Nowadays transferase activity of barley amylase mutants has also been studied.

Actions (login required)

Edit Item