Âncoras de glicosilfosfatidilinositol (GPI) são estruturas essenciais para a ancoragem de glicoconjugados e proteínas na superfície celular de protozoários. Trypanosoma cruzi produz uma gama de estruturas únicas de GPI, as quais ancoram mucinas e trans-sialidases, que participam de processos envolvidos na interação entre parasita e hospedeiro. Afim de estudar a biossíntese de âncora de GPI de T. cruzi e possivelmente utilizá-la como um potencial alvo anti-T.cruzi, este trabalho visa sintetizar análogos de âncoras de GPI e analisar o potencial destas moléculas como substratos da via biossintética de GPIs. Neste contexto, um pseudo-dissacarídeo 31 foi sintetizado através de O-glicosilação entre os doadores derivados de azido-glicopiranosídeo (32 ou 33a-d) e o acceptor de mio-inositol (34), preparados a partir de cloridrato de glucosamina (35) e metil-?-D-glucopiranósido (36), respectivamente, usando proteção/desproteção ortogonais. Cinco diferentes dadores de glicosídicos (32 e 33a-d) foram preparados para investigar a influcia dos seus grupos protetores na estereoselectividade da reações de O-glicosilação na presença de diferentes solventes para estudar o favorecimento da configuração ?, presente em GPIs. Ademais, a síntese do aceptor de mio-inositol 34 foi realizada em 12 etapas pela estratégia do rearranjo Ferrier para formar um derivado de ciclitol, além de diversas proteções/desproteções, funcionalizado que permite a introdução regiosselectiva da unidade de azido glicose (32-33a-d) e uma porção de fosfolípido no seu C-1 e posições C-6, respectivamente. Assim, O-glicosilação entre doador 33c e o acceptor 34, foi realizada utilizando TMSOTf como promotor para originar o composto 31c com boa estereoseletividade para ?, com elevado rendimento (~70%). Após a dealilação de 31c, a porção fosfodiéster contendo uma cadeia C-8 (87), preparada pela abordagem do H-fosfonato, foi anexada ao pseudo-dissacarídeo para gerar, após desprotecção global, o composto alvo 30a. A mesma estratégia sintética foi aplicada ao preparo do composto 91 contendo uma cadeia lateral alquil-naftil (90) que está em últmas etapas de desproteção para gerar o composto final 30c. Atualmente, o composto 30a está sendo testado como substrato da biossíntese de âncoras de GPI em membranas microssomais de Euglena gracilis, uma alga unicelular não patogênica, que pode potencialmente ser utilizada como modelo para parasitas humanos filogeneticamente relacionados. Após a incubação do potencial substrato de GPI 30a com membranas microssomais de E. gracilis para geração de metabólitos, será realizada análise do extrato por LC-MS e, eventualmente, isolamento dos produtos formados para posterior caracterização. Os produtos que apresentarem atividade como substrato ou como inibidores da biossíntese de GPI em E. gracilis serão também ensaiados na membrana microsomal do T. cruzi. / Glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchors are essential molecules to attach glycoconjugates and proteins in protozoan\'s cell surface. Trypanosoma cruzi produces a range of unique GPI structures that anchor mucins and trans-sialidases which participate in important processes involved in the interaction between parasite and host. As an effort to study T. cruzi GPI anchor biosynthesis and possibly use it as a potential target for an antichagasic drug, this work aims to synthesize GPI anchor analogs (labelled or not) and analyze the potential of these molecules as substrates in the GPI biosynthetic pathway. In this context, a pseudo-disaccharide 31 was synthesized by O-glycosylation reaction between azide glycosyl donors (32 or 33a-d) and myo-inositol acceptor (34), prepared from glucosamine (35) hydrochloride and methyl ?-D-glucopyranoside (36), respectively, using orthogonal protection/ deprotection. Five different glycosyl donors (32 and 33a-d) were prepared to investigate the influence of their protective groups on the stereoselectivity of the O-glycosylation reaction in the presence of different solvents to afford the required GPI ?-linkage. In addition, the synthesis of the myo-inositol acceptor 34 was achieved using several protection/deprotection steps, besides the Ferrier rearrangement, to form a functionalized cyclitol derivative that enables the regioselective introduction of the azide glycoside unit and phospholipid moiety on its C-1 and C-6 positions, respectively. Then, O-glycosylation of acceptor 34 with donor 33c was accomplished in diethyl ether, using TMSOTf as promoter to give exclusively ?-anomer 31c in high yield. After deallylation of 31c, the phosphodiester moiety bearing an octyl chain (87), prepared by the H-phosphonate approach, was appended to the pseudo-disaccharide to yield, after deprotection, target compounds 30a. The same synthetic strategy was applied to the preparation of 30c, even though in the protective form, compound 91 bearing an alkyl-naphthyl side chain (90). Currently, compound 30a is being tested as substrates of GPI anchor biosynthesis in Euglena gracilis cell membranes, a non-pathogenic unicellular algae, which may potentially be used as a model for phylogenetically related human parasites. After incubation of the potential GPI substrate 30a with E. gracilis microsomal membranes for generation of metabolites, the analysis by LC-MS and, eventually, isolation of the products will be performed for further characterization. Products that show any substrate or inhibitory activities will be also assayed in T. cruzi microsomal membrane.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-22052019-142058 |
| Date | 11 December 2018 |
| Creators | Morotti, Ana Luisa Malaco |
| Contributors | Carvalho, Ivone, Field, Robert Andrew |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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