Muchos procesos del cuerpo están regulados por las funciones de las proteínas. Por ejemplo, casi todas las moléculas, como el ADN, proteínas, oligosacáridos, y pequeñas moléculas bioactivas:son generadas por enzimas. Sin embargo, los cambios en las funciones de las proteínas en respuesta a condiciones anormales causan enfermedades críticas. Investigadores de la Universidad de Osaka han demostrado una rápida Método químico robusto para preparar las glicoproteínas altamente puras (homogéneas) necesarias para investigar estos cambios. Sus hallazgos fueron publicados en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

La eficacia de las enzimas y las proteínas funcionales está regulada por modificaciones de las proteínas. Una modificación típica de las proteínas es la glicosilación:agregar cadenas de azúcar llamadas glicanos a las proteínas para producir glicoproteínas. Las glicoproteínas se encuentran en la superficie celular y en los fluidos corporales y juegan un papel importante en muchos procesos biológicos. Sin embargo, las glicoproteínas formadas pueden tener muchas estructuras de glicanos diferentes. Por lo tanto, estudiar qué estructuras de glucanos son esenciales para eventos biológicos individuales es un desafío.

La producción de glicoproteínas como los productos biológicos:terapéuticos producidos a partir de, o que contenga componentes de, organismos vivos:utiliza métodos de expresión de células de mamíferos, pero no es posible regular la estructura del glicano añadido a la proteína. Por lo tanto, la síntesis química es la mejor manera de producir glicoproteínas homogéneas que sean apropiadas para experimentos biológicos básicos. Sin embargo, Los métodos químicos requieren más de 100 pasos de conversión química y consumen mucho tiempo.

Los investigadores de Osaka identificaron una reacción de formación de enlaces amida eficiente y sin precedentes entre glicano-aminoácido y dos péptidos:acoplamiento de disulfuro de diacilo y ligadura de captura de tioácido. Demostraron que el tioácido de glicosil asparagina exhibía un excelente acoplamiento quimioselectivo con péptidos, y las condiciones utilizadas podrían generar polipéptido de glicosilo en unos pocos pasos de conversión química.

"Básicamente usamos la glicosil asparagina para formar una unión entre dos péptidos funcionales, dando una glicoproteína, "explica el primer autor del estudio, Kota Nomura. Lo logramos en unos pocos pasos, lo que lo convierte en un enfoque altamente eficiente con poco desperdicio de valiosos materiales de glicanos ".

El equipo demostró la viabilidad de su técnica sintetizando dos glicoproteínas de citocinas. Las citocinas son moléculas bioactivas importantes que participan en la inflamación y las respuestas inmunitarias. Por lo tanto, producirlos de manera confiable proporcionó una prueba importante de la utilidad de la nueva ruta sintética.

"Hemos demostrado un medio confiable para sintetizar glicoproteínas que permitirá el estudio exhaustivo de la función biológica de los glicanos, así como la generación de biológicos, ", explica el autor correspondiente del estudio, Yasuhiro Kajihara.