Miméticos del antígeno tn conformacionalmente restringidossíntesis, análisis estructural y propiedades biológicas stars

Resumen

En esta Tesis Doctoral se presentan nuevos aminoácidos glicosilados no naturales conformacionalmente restringidos, con el objetivo de fijar una estructura tridimensional bioactiva. Así, la interacción de estos compuestos con biomoléculas diana, tales como enzimas, lectinas o anticuerpos, se incrementaría, debido al gasto energético asociado a los cambios conformacionales que tienen lugar entre la molécula en estado libre y cuando está interaccionando con la proteína. De esta forma, se espera producir una inhibición más potente, un reconocimiento más fuerte o, incluso, una respuesta inmune mayor. A lo largo del capítulo 2, se expone la síntesis de distintas familias de C-glico-aminoácidos conformacionalmente restringidos, que fueron obtenidos a partir de una reacción de Michael doblemente diastereoselectiva entre un equivalente bicíclico de serina quiral y un derivado de nitrogalactal. Estos glicósidos no naturales adoptan estructuras rígidas y muestran afinidades por lectinas similares a las obtenidas para compuestos bioactivos naturales, tales como el antígeno Tn, que es una de las estructuras asociadas a tumores hu-manos más específicas, relacionada además con la agresividad del carcinoma y considerado un importante biomarcador del cáncer. Siguiendo la misma metodología, en el capitulo 3 se presenta la síntesis de una librería de potenciales inhibidores de glicosidasas. Éstas son enzimas que hidrolizan enlaces glicosídicos y están involucradas en multitud de procesos biológicos, de ahí la importancia de obtener nuevos inhibidores más potentes y selectivos. Los inhibidores que contienen cadenas alifáticas largas mostraron una inhibición selectiva de β-galactosidasa bovina y una inhibición específica de la enzima lisosomal humana β-glucocerebrosidasa. El mejor de los candidatos mostró, además, aumentos en la actividad de dicha enzima similares al compuesto de referencia Ambroxol®, actuando como chaperona farmacológica en fibroblastos de Gaucher con las mutaciones N370S y F213I. En el capítulo 4 se discute la síntesis de glicomiméticos de serina y treonina unidos a sp2-iminoazúcares mediante un enlace α-O-glicosídico. La etapa clave en la síntesis es la α-O-glicosilación completamente diastereoselectiva, debida a fuertes efectos anoméricos y al reducido estrés torsional impuesto por el sistema bicíclico. Estos aminoácidos se incorporaron en péptidos de tipo mucina, en concreto MUC1, que está sobreexpresada y aberran-temente glicosilada en células cancerosas, y se estudió su capacidad de ser reconocidos por anticuerpos anti-MUC1. Dada la alta afinidad mostrada por uno de los derivados sintetizados, siendo superior a la encontrada para el antígeno Tn natural, se realizó un estudio conformacional completo, combinando técnicas cristalográficas y modelos teóricos, con el fin de diseñar una vacuna terapéutica contra el cáncer, la cual está siendo actualmente evaluada. Por último, en el capítulo 5 se comentan brevemente los resultados más notorios obtenidos durante dos estancias predoctorales. Por un lado, en el grupo de investigación de M. Brimble (Universidad de Auckland, Nueva Zelanda), se sintetizó el glicopéptido bactericida glycocin F así como un análogo que incorpora un aminoácido no natural. Por otra parte, en el laboratorio de W. van der Donk (Universidad de Illinois, EEUU), se estudió la reacción de formación de lisinoalaninas en el lantipéptido duramycin catalizada por la enzima DurN desde un punto de vista teórico.