Glikozidik bağ - Glycosidic bond
Bir glikozidik bağ veya glikozidik bağ , bir karbonhidrat (şeker) molekülünü başka bir karbonhidrat olabilen veya olmayabilen başka bir gruba bağlayan bir tür kovalent bağdır .
Bir sakkaritin (veya bir sakaritten türetilen bir molekülün) hemiasetal veya hemiketal grubu ile bir alkol gibi bazı bileşiklerin hidroksil grubu arasında bir glikozidik bağ oluşur . Bir glikozidik bağ içeren bir madde bir glikozittir .
Terimi glikozit şimdi hemiasetal (ya da yarı asetal), şekerler ve bu gibi -SR (tiyoglikosidlerin) halinde hidroksillerin dışında çeşitli kimyasal gruplar, Ser (selenoglycosides) grupları, -NR arasında oluşturulan bağlar ile de kaplama bileşikleri için genişletilir 1 R, 2 (N-glikositler), ya da CR 1 R, 2 R, 3 (Cı-glikositler).
Özellikle doğal olarak oluşan glikozitlerde, karbonhidrat kalıntısının çıkarıldığı ROH bileşiği genellikle aglikon olarak adlandırılır ve karbonhidrat kalıntısının kendisine bazen 'glikon' olarak atıfta bulunulur.
S-, N-, C- ve O-glikosidik bağlar
Yukarıda tartışılan formdaki glikosidik bağlar , glikoziti aglikon veya indirgeyici son şekere bağlayan glikozidik oksijene atıfta bulunarak O-glikosidik bağlar olarak bilinir . Benzer şekilde, glikozidik bağın oksijeninin bir kükürt atomu ile değiştirildiği S-glikosidik bağları ( tioglikositleri oluşturan ) da dikkate alınır . Aynı şekilde, N-glikosidik bağlar , glikozidik bağ oksijeninin nitrojen ile değiştirilmesini sağlar . N-glikosidik bağlar içeren maddeler ayrıca glikozilaminler olarak da bilinir . C-glikosil bağları, bir karbon ile değiştirilen glikozidik oksijene sahiptir ; "C-glikozit" terimi, IUPAC tarafından yanlış bir adlandırma olarak kabul edilir ve önerilmez. Bu modifiye edilmiş glikozidik bağların tümü hidrolize karşı farklı duyarlılığa sahiptir ve C-glikosil yapıları durumunda bunlar tipik olarak hidrolize karşı daha dirençlidir.
Glikozidik bağların numaralandırılması ve α/β ayrımı
Bir anomerik merkez bir glikozidik bağa dahil olduğunda (doğada yaygın olduğu gibi), o zaman a- ve β-glikosidik bağlar arasında, anomerik pozisyonun nispi stereokimyası ve sakkaritte C1'den en uzak stereomerkez ile ayırt edilebilir .
Farmakologlar , suda çözünürlüklerini artırmak için maddeleri glikosidik bağlar yoluyla glukuronik asitle birleştirirler ; bu glukuronidasyon olarak bilinir . Diğer birçok glikozitin önemli fizyolojik işlevleri vardır.
kimyasal yaklaşımlar
Nüchter et al. (2001), Fischer glikozidasyonuna yeni bir yaklaşım göstermiştir . Basınç bombalarına sahip bir rotor reaktöründe geri akış aparatıyla donatılmış bir mikrodalga fırın kullanarak , Nüchter ve ark. (2001) %100 a- ve β-D-glukozit verimi elde edebilmiştir. Bu yöntem, çok kilogramlık bir ölçekte gerçekleştirilebilir.
- Vishal Y Joshi'nin yöntemi
Joshi et al. (2006), gümüş veya cıva tuzlarının geleneksel yönteminden daha az pahalı ve toksik olan lityum karbonat kullanılması haricinde, alkil D-glukopiranozidlerin glikosilasyon yoluyla stereoselektif sentezinde Koenigs-Knorr yöntemini önermektedir . D-glikoz birinci oluşturma ile korunmaktadır perasetat eklenerek asetik anhidrid içinde , asetik asit , ve daha sonra ek hidrojen bromid , 5-konumunda olan brominates. Alkol ROH ve lityum karbonat eklendiğinde, OR bromun yerini alır ve asetillenmiş hidroksillerin koruması kaldırıldığında ürün nispeten yüksek saflıkta sentezlenir. Joshi ve arkadaşları tarafından önerildi . (2001), lityumun karbona 5-konumunda saldıran nükleofil görevi gördüğünü ve bir geçiş durumu yoluyla alkolün brom grubu için ikame edildiğini bildirmiştir. Bu yöntemin avantajlarının yanı sıra stereoselektivitesi ve lityum tuzunun düşük maliyeti, oda sıcaklığında yapılabilmesini ve veriminin geleneksel Koenigs-Knorr yöntemiyle nispeten iyi karşılaştırmasını içerir.
Glikozit hidrolazlar
Glikozit hidrolazlar (veya glikozidazlar), glikozidik bağları kıran enzimlerdir . Glikozit hidrolazlar tipik olarak ya α- ya da β-glikosidik bağlar üzerinde etki edebilir, ancak her ikisinde birden değil. Bu özgüllük, araştırmacıların yüksek epimerik fazlalıkta glikozitleri elde etmelerini sağlar; bir örnek, doğal olarak türetilmiş glukozidaz kullanarak Wen-Ya Lu'nun D-Glukozu Etil β-D-glukopiranozide dönüştürmesidir. Wen-Ya Lu'nun glikozidaz enziminin biyolojik işlevselliğine zıt bir şekilde kullandığını belirtmekte fayda var:
Glikosiltransferazlar
Monosakkarit birimleri, canlı organizmalarda glikoproteinler, polisakaritler veya lipidlere dahil edilmeden önce , tipik olarak ilk olarak, bir glikosidik bağ yoluyla , üridin difosfat (UDP), guanozin difosfat (GDP) gibi bir nükleotidin fosfat grubuna bağlanarak "aktive edilir". , timidin difosfat (TDP) veya sitidin monofosfat (CMP). Bu aktif biyokimyasal ara ürünler, şeker nükleotitleri veya şeker donörleri olarak bilinir . Birçok biyosentetik yol, dolikol gibi lipidlere bir difosfat bağlantısı ile aktive edilen mono- veya oligosakkaritleri kullanır . Bu aktive edilmiş donörler daha sonra şeker ünitesini aktive edilmiş donörden kabul eden bir nükleofile (alıcı substrat) aktaran glikosiltransferazlar olarak bilinen enzimler için substratlardır.
disakkarit fosforilazlar
Geçtiğimiz onyıllarda glikozitlerin sentezine yönelik farklı biyokatalitik yaklaşımlar geliştirilmiştir ve bunlar arasında "glikosiltransferazlar" ve "glikozit hidrolazlar" en yaygın katalizler arasındadır. İlki genellikle pahalı malzemelere ihtiyaç duyar ve sonrakiler genellikle düşük verim gösterir, De Winter ve ark. iyonik sıvılarda alfa-glikozitlerin sentezine yönelik selobiyoz fosforilazın (CP) kullanımını araştırdı . CP kullanımı için en iyi koşulun IL AMMOENG 101 ve etil asetat varlığında olduğu bulundu.
Yönlendirilmiş glikozilasyonlar
α- ve β-glikosidik bağların seçiciliğini teşvik etmek için çoklu kimyasal yaklaşımlar mevcuttur . Seçiciliğin yüksek düzeyde substrata özgü doğası ve piranosidin genel aktivitesi, büyük sentetik zorluklar sağlayabilir. Glikosilasyonun genel özgüllüğü, tipik bir glikosilasyon sırasında anomerik karbonun geçebileceği nispi geçiş durumlarını hesaba katan yaklaşımlar kullanılarak geliştirilebilir. En önemlisi, Felkin-Ahn-Eisenstein modellerinin rasyonel kimyasal tasarıma tanınması ve dahil edilmesi, dönüşümün geçiş durumunda bu tür bir konformasyonel kontrolden geçebilmesi koşuluyla genellikle güvenilir sonuçlar sağlayabilir.
Flora yönelik glikosilasyonlar, hem B seçiciliği hem de karbonhidrat üzerinde doğal olmayan bir biyomimetik C2 işlevselliğinin tanıtılması için cesaret verici bir tutumu temsil eder. Bucher ve diğerleri tarafından sağlanan yenilikçi bir örnek. Gauche etkisi yoluyla B stereoseçiciliğini teşvik etmek için bir floro oksonyum iyonu ve trikloroasetimidat kullanmanın bir yolunu sağlar. Bu makul stereoselektivite, olası sandalye formlarının Felkin-Ahn modellerinin görselleştirilmesi yoluyla açıktır.
Bu yöntem, tipik trikloroasetimidat kimyası ile B-etil, izopropil ve diğer glikozitleri içeren seçiciliğin teşvik edici bir yolunu temsil eder.
O-bağlı glikopeptidler; O-glikosillenmiş peptitlerin farmasötik kullanımları
O-bağlı glikopeptidlerin son zamanlarda, hastalık durumlarına sahip çoklu hayvan modellerinde mükemmel CNS geçirgenliği ve etkinliği sergilediği gösterilmiştir. Ek olarak, bunun en ilgi çekici yönlerinden biri, O-glikosilasyonun yarı ömrü uzatma, klirensi azaltma ve CNS penetrasyonunu artırmanın ötesinde aktif peptidin PK/PD'sini iyileştirme kabiliyetidir. Faz II ve III metabolizmasında (glukuronik asitler) çözündürücü kısımlar olarak şekerlerin doğuştan kullanımı, memeli enzimlerinin daha büyük kısımlar üzerinde O2 glikosile edilmiş ürünleri parçalamak için doğrudan evrimleşmediği için evrimsel bir avantaja dikkat çekici bir şekilde izin vermiştir.
O-bağlı glikopeptidlerin kendine özgü doğası, CNS'ye nüfuz eden çok sayıda örneğin bulunmasıdır. Bu etkinin temel dayanağının "zar atlama" veya "sekme difüzyonu" içerdiği düşünülmektedir. Brownian olmayan hareketle tahrik edilen "sekme difüzyonu" işleminin, plazma zarının süreksizliği nedeniyle meydana geldiği düşünülmektedir. "Sıçrama difüzyonu" özellikle serbest difüzyonu ve karşılaştırmalı geçişleri birleştirir. Son örnekler özellikle diğer peptitler arasında met-enkefalin analoglarının yüksek geçirgenliğini içerir. Tam mOR agonisti pentapeptit DAMGO ayrıca glikosilasyonun eklenmesi üzerine CNS'ye nüfuz eder.
Referanslar
- Marco Brito-Arias, "Glikozitlerin Sentezi ve Karakterizasyonu", ikinci baskı, Editoryal Springer 2016.
Dış bağlantılar
- IUPAC Kimyasal Terminoloji Özeti, " Altın Kitap " tan glikozitlerin tanımı
- Varki A ve ark. Glikobiyolojinin Temelleri. Cold Spring Harbor Laboratuvar Presi; 1999. Çevrimiçi aranabilir