FWF - Sugar-Conjugates - Untersuchung der Amadori Umlagerung für die Biokonjugation von Kohlenhydraten

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Die zentrale Rolle von Kohlenhydraten in Biomolekülen wie z.B. Glycoproteinen und Glycolipiden oder anderen
Glycokonjugaten in lebenden Organismen wurde in den letzten Jahren intensiv erforscht. Zum Beispiel sind mehr
als 50% aller Proteine glycosyliert. Für die Untersuchung der multifunktionalen biologischen Eigenschaften von
Kohlenhydratstrukturen benötigt man verlässliche Methoden zur Anbindung von Sacchariden an Biomoleküle oder
an spezifische Label. Für viele Anwendungen ist es essentiell, dass diese chemische Ligation im wässrigen
Medium und ohne die Notwendigkeit von Schutzgruppenoperationen am Kohlenhydratgerüst stattfindet, eine große
Herausforderung an die präparative Chemie. In diesem Projekt soll die Amadori Umlagerung als neues Werkzeug
für die Konjugation von Kohlenhydraten on Biomolekülen untersucht werden. Bisher ist eine breite Anwendung
dieser Reaktion noch nicht untersucht worden obwohl sich, bei genauer Betrachtung des Mechanismus, eine
Vielzahl nützlicher Konjugationsreaktionen durch die Wahl der Aminkomponenten, wie z.B. Mono-, Oligo- oder
Polyamine sowie Aminoberflächen, ergeben. Diese Strategie führt zu einer C-glycosidischen Verknüpfung der
beiden Bestandteile welche weitaus weniger hydrolyseempfindlich ist als die natürlich vorkommenden O- und N-
glykosidischen Verbindungen und dadurch stabiler in biologischen Untersuchungen ist. Die Amadori Umlagerung
ist auch für eine regioselektive ("site selective") Modifizierung von Peptiden geeignet. In diesem Projekt wird die
Expertise von zwei Arbeitsgruppen, aus Österreich und Deutschland, zusammengeführt um den
Anwendungsbereich der Amadori Umlagerung in einigen hochrelevanten Beispielen zu untersuchen.
Der Aufgabenbereich der österreichischen Arbeitsgruppe dieses Antrags umfasst folgende Punkte:
1
.
Entwicklung eines verlässlichen Protokolls für die Anwendung von mono-, oligo- und polyvalenten
Aminkomponenten in der Amadori Umlagerung mit geeigneten Aldoheptosen.
2
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Herstellung von komplexen Glycokonjugaten sowie Glyco-oberflächen mittels der AR.
3
.
Entwicklung einer Methodik zur Reaktionsführung unter physiologischen Bedingungen (wässriges Medium).
4
.
Einführung von unterschiedlichen Reportergruppen wie z.b. Diazirine, Azobezole am Kohlenhydratgerüst zur
Herstellung von fotosensitiven Materialien.
Die in diesem Projekt hergestellten Glycoconjugate werden in der Gruppe von Prof. Thisbe Lindhorst (Christiana
Albertina University, Kiel, Deutschland) auf ihre biologische Aktivität als Inhibitoren von Typ 1-Fimbrien in
E.coli
Bakterien untersucht.
Die neue Konjugierungsmethode bereichert das Repertoire an vorhandenen Synthesemethoden von
Glycokonjugaten für die Verfügbarkeit von Strukturen zur Weiterentwicklung der Glycowissenschaften.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/07/1230/06/15