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Glucoconjugados

Mapa mental: glucoconjugados
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Glucoconjugados
Overview
- La presencia de estas moléculas en nuestro entorno y las diversas tareas en las que participan
- Interés en su elaboración
- Moléculas sintéticas han sido de gran ayuda para la salud
- Se ha buscado elaborar compuestos semejantes a los que se han encontrado e incluso con propiedades más favorables
- Interés en su elaboración
- Corresponden a glúcidos de diferentes formas que se unen de manera covalente a otras moléculas que no son carbohidratos
- Variedad de funciones biológicas
- Distinción específica entre células
- controlan el inicio de manifestaciones biológicas
- Diferentes tipos de mensajes pueden encontrarse en una misma molécula de azúcar
- Variedad de funciones biológicas
- alteraciones estructurales pueden conducir a problemas de salud importantes
- La presencia de estas moléculas en nuestro entorno y las diversas tareas en las que participan
Production
- Los glúcidos son capaces de formar una gran variedad de estructuras al unirse con otros tipos de moléculas
- pueden unirse a moléculas ramificadas o lineales
- Entre monómeros pueden presentar 2 tipos de enlace (alfa y beta)
- Los monómeros se pueden encontrar en 2 formas (furanosa y piranosa)
- Los grupos hidroxilo contribuyen a la variedad (acylation, methylation, sulfation o phosphorylation)
- 2 maneras
- Realizando la unión glicano-aglicona por la unión de partes agrupadas de construcción glicosiladas (Parcialmente protegidos o protegidos)
- Toman forma individualmente las partes de construcción y posteriormente se forma el enlace
- Los glúcidos son capaces de formar una gran variedad de estructuras al unirse con otros tipos de moléculas
Glycans
- Overview
- Hay una gran variedad de células en la tierra y todas ellas, están cubiertas por glucanos
- Uniones glucosídicas
- Glucanos
- Carbohidratos, glucolípidos y glucoproteínas
- Desde hace relativamente poco tiempo se han logrado varios descubrimientos
- Síntesis biológica
- Estructurales
- Funcionales...
- Desde hace relativamente poco tiempo se han logrado varios descubrimientos
- Carbohidratos, glucolípidos y glucoproteínas
- Glicanos
- Gran complejidad. De manera hipotética, tan solo 3 hexosas podrían unirse formando 27.648 (2) tipos distintos
- Hay una gran variedad de células en la tierra y todas ellas, están cubiertas por glucanos
- interrelation in the outer part of the cell
- Varias proteínas necesitan de glucanos exclusivos para llevar a cabo su función
- Glucanos del receptor Notch, son fundamentales para la unión con su ligando
- El estudio de la alteración de la señalización Notch con moléculas similares a las de azúcar podría ser útil para terapias frente al cáncer
- Glucanos del receptor Notch, son fundamentales para la unión con su ligando
- Varias proteínas necesitan de glucanos exclusivos para llevar a cabo su función
- signaling interactions within the cell
- O-GlcNAc (β- N -acetilglucosamina ligada a O) corresponde a una variación transitoria de un azúcar que es capaz de transformar proteínas del interior de la célula de manera reversible
- Se cree que detecta nutrientes, su presencia varía en función de los nutrientes
- Está ligada a vías de señalización como, el control de calcio en el corazón, movimiento de las mitocondrias a nivel neuronal, regulación transacripcional epigenética...
- O-GlcNAc (β- N -acetilglucosamina ligada a O) corresponde a una variación transitoria de un azúcar que es capaz de transformar proteínas del interior de la célula de manera reversible
- interactions with other species
- Ya que los glucanos están en la parte externa de la célula, son los primeros en en interaccionar con otras especies, por ejemplo en el intestino (microbioma intestinal humano)
- En ratones, una alteración en genética generó cambios notables en la el efecto al consumir carbohidratos
- relación entre carbohidratos del alimento y la flora del intestino
- Estudiando los mecanismos del microambiente intestinal puede mejorar la salud de las personas
- Ya que los glucanos están en la parte externa de la célula, son los primeros en en interaccionar con otras especies, por ejemplo en el intestino (microbioma intestinal humano)
- Reflection
- Importancia de la glucobiología
- Asociación con la salud, energía biológica y la disciplina de los materiales
- Importancia de la glucobiología
- Overview
Glycoproteins and Glycopeptides
- En general, los glúcidos se unen a los polipéptidos por medio de un enlace amida en la asparagina (enlazado a nitrógeno). Sin embargo, hay otros más variados (unidos a O) que se unen al hidroxilo de la serina, tirosina o treonina
- Production
- Glycopeptides
- Basada en procedimientos de "péptidos de fase"
- Se han podido formar a través de la interacción de cicloadición 1,3-dipolar favorecida por Cu (I) entre aminoácidos acetilénicos y azidoglucósidos
- Wang y su equipo de trabajo utilizó el procedimiento de "clic" para enlazar un decapéptido cíclico con 4 partes del tetrasacárido del brazo D1 del highmannose N-glycan
- Los glucoconjugados obtenidos tienen la capacidad de producir anticuerpos contra el VIH-1
- Se han usado dendrímeros (producidos por el procedimiento del tioéster), los cuales pueden imitar a las glicoproteínas, con el fin de evaluar las interacciónes lectina-carbohidrato
- El equipo de trabajo de Premdjee realizó experimentos con el fin de probar que era compatible la transferencia de N a S acilo con N-glicopéptidos nativos, los cuales serían útiles para ensamblar glicoproteínas
- Glycoproteins
- En la naturaleza, las glicoproteínas generalmente presentan una estructura constante, pero cambian los lugares de glicosilación y los oligosacáridos
- Todavía es un gran desafío la síntesis de glicoproteínas, no solo por las variaciones en las glicosilaciones, sino por el tamaño de las glicoproteínas.
- No obstante, se ha aplicado el procedimiento del tioéster con éxito para la formación de glicoproteínas de gran tamaño
- El equipo de Wilkinson utilizaron el método de desulfuración de NCL para para producir AFGP (glucoproteínas anticongelantes homogéneas nativas); este proceso corresponde a una de las elaboraciones con mayor éxito de la glicoproteína con mayor tamaño que se conoce hasta ahora
- El equipo de Bernardes generaron glicoproteínas, las cuales tenían una unión amida invertida entre la proteína y el resto del azúcar. Para esto, emplearon el procedimiento de Staudinger "sin trazas" en una unión de glúcido fosfina y una proteína marcada con Aha (azidohomoalanina)
- El equipo de Asahina sintetizó una glicoproteína de la parte superficial de las células tumorales (primer dominio Ig extracelular de EMMPRIN)
- El equipo de Bernardes generaron glicoproteínas, las cuales tenían una unión amida invertida entre la proteína y el resto del azúcar. Para esto, emplearon el procedimiento de Staudinger "sin trazas" en una unión de glúcido fosfina y una proteína marcada con Aha (azidohomoalanina)
- El equipo de Wilkinson utilizaron el método de desulfuración de NCL para para producir AFGP (glucoproteínas anticongelantes homogéneas nativas); este proceso corresponde a una de las elaboraciones con mayor éxito de la glicoproteína con mayor tamaño que se conoce hasta ahora
- No obstante, se ha aplicado el procedimiento del tioéster con éxito para la formación de glicoproteínas de gran tamaño
- Todavía es un gran desafío la síntesis de glicoproteínas, no solo por las variaciones en las glicosilaciones, sino por el tamaño de las glicoproteínas.
- En la naturaleza, las glicoproteínas generalmente presentan una estructura constante, pero cambian los lugares de glicosilación y los oligosacáridos
- Glycolipids
- Glucidos + lípidos; pueden introducirse en las membranas de las células
- Clasificación
- glicoglicerolípidos
- glicoesfingolípidos (GSL)
- están en las membranas celulares de distintos organismos (bacterias, humanos...)
- Se ha estudiado la manera de sintetizarlos
- Morales-Serna y su equipo lograron sintetizar betagalactosilceramida haciendo reaccionar estanilceramidas con alfa yodo glucósidos usando como activador a TBAI
- glicofosfatidilinositoles
- El procedimiento con el uso de enzimas fue expuesto por Stübs y su equipo, quienes sintetizaron (ACGal), un antígeno exclusivo que es reconocido por los anticuerpos en la afección de Lyme
- Hay un interesante campo de investigación en el que se estudian polímeros que tienen determinados comportamientos frente a estímulos, entre ellos, se encuentran algunos que pueden cambiar de fase en un proceso de autoensamblado
- Glycopeptides
- Es relevante para cualquiera de las 2 maneras de producción que se lleve a cabo el enlace glucosídico, con el fin de unir de manera covalente un glúcido con otra molécula
- Se han estudiado distintos procedimientos para preparar enlaces entre glúcidos y péptidos
- Varias maneras de elaborarlos
- Unión de aminoácidos en fila por medio de SPPS (síntesis de péptidos en fase sólida)
- Dificultad de producir con más de cincuenta residuos
- Para afrontarlo se han elaborado partes agrupadas de construcción (Parcialmente protegidos o no protegidos)
- Obstáculo: Inestabilidad
- Para afrontarlo se han elaborado partes agrupadas de construcción (Parcialmente protegidos o no protegidos)
- No se obtiene buenos rendimiento con la O-glicosilación
- Dificultad de producir con más de cincuenta residuos
- Ensamblaje de un péptido con ácido aspártico y una glicosamina
- Ventajas: las moléculas convergen de manera adecuada y se afecta mínimamente al fragmento protector
- Dificultades: Eficiencia en el ensamblaje y una reacción que no se desea relacionada con los N-glicopéptidos (por aspartimidas intramoleculares)
- Soluciones: Para la primer dificultad, se han usado sustancias que permitan una unión más fuerte. Para la segunda dificultad, se han establecido condiciones más estrictas para el ensamblaje
- Actualidad
- Cambiando el enfoque clásico de glicosilación
- Se ha usado el procedimiento de "ligadura quimioselectiva"
- Eficiencia en la unión de gliconas desprotegidas con azúcares en solución acuosa
- Se ha usado el procedimiento de "ligadura quimioselectiva"
- Procedimiento más eficiente
- NCL (ligadura química nativa)
- Dificultad: Se requiere un "residuo de cisteína N-terminal"
- Solución: Uso de otras sustancias que pueden remplazar a la cisteína
- Dificultad: Se requiere un "residuo de cisteína N-terminal"
- NCL (ligadura química nativa)
- Cambiando el enfoque clásico de glicosilación
- Uso de procesos enzimáticos
- Ventajas: Cortan o realizan uniones glucosídicas de manera selectiva
- Desventajas: Baja tasa de transglicosilación, imposibilidad en el acceso a algunas uniones glicosídicas por poca disponibilidad de enzimas o por precios elevados
- Unión de aminoácidos en fila por medio de SPPS (síntesis de péptidos en fase sólida)
Reflection
- A pesar de que ya van más de cien años desde que se ha estudiado la producción de glicoconjugados, todavía falta tiempo para que su síntesis biológicamente activa sea total
- Se debe establecer un camino para no depender de los grupos protectores
- El procedimiento NCL ha sido exitoso en la producción de varias glicoproteínas y glicopéptidos
- Es importante el estudio de estos compuestos, ya que tienen un gran potencial en el desarrollo de tratamientos dentro de la medicina
Information
- Description
- Mind Map on Glucoconjugados, created by David Ricardo Guerra Quintero on 13/10/2020.
- Created by
- David Ricardo Guerra Quintero
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- Created by David Ricardo Guerra Quintero · Oct 12, 2020
- Copied by David Ricardo Guerra Quintero · Oct 13, 2020
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