Ķīnas Zinātņu akadēmijas Šanhajas Materia Medica institūta jaunākie pētījumi ir pārvarējuši sarežģīto sfingolipīdu sintēzes problēmu, kurā galvenā loma ir metil - -ciklodekstrīnam (M CD).
Pētniecības grupa Li Tiehai no Šanhajas Materia Medica institūta (Ķīnas Zinātņu akadēmija) ir izstrādājusi biomimētisku ķīmiskās enzīmu sintēzes stratēģiju, kuras pamatā ir "viesu ķīmija"{0}}, tādējādi sekmīgi panākot strukturāli daudzveidīgu un sarežģītu sfingolipīdu efektīvu sagatavošanu.
Šajā pētījumā tika izmantota metil-ciklodekstrīna pašsavienošanās ar amfifilo glikosfingozīnu, iekļaujot tauku ķēdi ciklodekstrīna hidrofobajā dobumā, vienlaikus pakļaujot cukura ķēdi hidrofilai virsmai, tādējādi veicinot fermentatīvo katalītisko reakciju vienmērīgu norisi.
1. Atrisiniet sintēzes uzdevumu
Sfingolipīdi ir sarežģītas biofīlas biomolekulas, kas plaši izplatītas šūnās un audos un piedalās dažādos svarīgos fizioloģiskos un patoloģiskos procesos, piemēram, šūnu atpazīšanā, imūnsistēmas aizbēgšanā, patogēnu infekcijā un audzēja metastāzēs.
To raksturīgās neviendabības un strukturālās sarežģītības dēļ ir ļoti grūti tieši izolēt un iegūt labi -definētus un pietiekami daudz glikolipīdus no dabīgiem paraugiem. Tomēr ķīmiskās sintēzes noteikumu ierobežo zemā cukura ķēžu un lipīdu savienošanas efektivitāte.
Glikolipīdu substrātu zemā šķīdība ūdenī arī ievērojami kavē fermentatīvo reakciju efektīvu norisi. Šie faktori kopā rada milzīgas problēmas sarežģītu sfingolipīdu ar dažādām struktūrām sintēzē.
2. Inovācijas stratēģijas kodols
Li Tiehai vadītā pētnieku grupa, kas publicēta žurnālā Journal of the American Chemical Society (JACS), izmantoja unikālo metil{0}}ciklodekstrīna molekulāro struktūru.
Metil - -ciklodekstrīns paš-savienojas ar amfifilo glikozilsfingozīnu, veidojot saimnieka-viesu kompleksu, ļaujot tauku ķēdes daļai iegult tās hidrofobajā dobumā, vienlaikus pakļaujot cukura ķēdes daļu hidrofilajai virsmai.
Šī montāžas metode nodrošina ideālu saskarni enzīmu{0}}katalizētām reakcijām, un izveidotos glikolipīdu produktus var ātri attīrīt, izmantojot C18 cietās{2}fāzes ekstrakciju.
3. Veidot daudzveidīgu cukura un lipīdu banku
Efektīvi ieviešot otru tauku ķēdi, izmantojot selektīvas acilēšanas reakcijas, pētnieku grupa veiksmīgi izveidoja 20 neitrālu un skābu sfingolipīdu bibliotēku ar dažādām fukozilēšanas un sialacidifikācijas modifikācijām.
Šī glikolipīdu bibliotēka ietver nozīmīgas bioloģiskas nozīmes glikolipīdu globo-, ganglio-, neolakto- un lakto- sērijas, nodrošinot materiālu bāzi imūnterapijas reaģentu un uz glikolipīdu bāzes veidotu vakcīnu izpētei.
4. Tam ir plašas pielietošanas iespējas
Papildus pielietojumam glikolipīdu sintēzē, pats metilbeta-ciklodekstrīns ir izrādījis lielu vērtību arī medicīnas jomā. Tas var uzlabot zāļu šķīdību un biopieejamību, palielināt zāļu efektivitāti vai samazināt devu, pielāgot vai kontrolēt zāļu izdalīšanās ātrumu, samazināt zāļu toksiskās un blakusparādības, kā arī palielināt zāļu stabilitāti.
Jaunākie patenti liecina, ka M CD un tā preparātus var izmantot arī osteogēnu inhibējošu zāļu pagatavošanai, nodrošinot jaunas terapeitiskās stratēģijas kaulu hiperplāzijas slimībām un lūzumu dzīšanas regulēšanu.
Biomimētiskās sintēzes stratēģija, kuras pamatā ir metil-- -ciklodekstrīns, ne tikai kompensē glikolipīdu bibliotēkas veidošanas tehnoloģijas trūkumu cukura zinātnes pētījumos, bet arī nodrošina jaunu metodi kompleksu glikolipīdu efektīvai sintēzei.
