Tools to unravel secrets of glycobiology: synthesis of glycocluster peptides and functional oOligosaccharides

Shaikh, Harun A.

In this work synthesis of glycocluster peptides was successfully carried out yielding a glycoconjugate mimic which could prove useful for investigations in glycobiology. Here, a short nonapeptide was employed as a simple mimic of a transmembrane protein portion. Solid phase synthesis of glycocluster peptides was optimized and can eventually be used in synthesis of other glycocluster peptides with longer and structurally varied peptide chains. The facile synthesis of glycoclusters via modified Staudinger reaction can be utilized for the synthesis of further glycocluster peptides. Glycocluster peptides 31 and 32 were subjected to several NMR experiments, showing a formation of random coil. The random coil conformation was confirmed by CD spectroscopy showing a characteristic CD spectrum. Glycoclusters 59 and 61 in an inhibition assay as inhibitors of mannose-specific bacterial adhesion. Both of them showed inhibition and could thus be used as inhibitors of type-1-fimbriae mediated adhesion. While the versatile trisaccharide 52 unit can eventually be modified in different ways to lead a variety of functional glycoconjugate mimics. further potential lies in targeting the synthesis of GPI anchor mimetics and lipopolysaccharide mimetics. To study the biology of these synthetic made glycoconjugates will help to unravel the biological secrets of glycobiology.

In dieser Arbeit wurden die Synthese neuer Glycocluster-Peptide erfolgreich durchgeführt, wobei ein Glycokonjugat-Mimetikum erhalten wurde, das sich als sinnvoll für glycobiologische Untersuchungen erweisen könnte. Es wurde hier ein kurzes Nonapeptid als einfaches Model eines Transmembranproteins genutzt. Die Festphasensynthese für Glykocluster-Peptide wurde optimiert und konnte in der Synthese von mehreren Glycocluster-Peptiden mit längeren künstlichen Peptidketten genutzt werden. Die einfache Synthese von Glycoclustern mittels Staudinger-Reaktion kann für die Darstellung auch anderer Glycocluster-Mimetika genutzt werden. Beide Strukturen wurden NMR-Experimenten unterzogen, die eine Zufallsknäul-Struktur der Kette nahelegten. Diese Konformation wurde mit CD-Spektroskopie bestätigt. Die Analoga der Glycocluster 59 und 61 wurden als Inhibitoren Typ-1-Fimbrien vermittelter Adhäsion in einem Inhibition-Assay getestet. Beide zeigten Inhibition und könnten weiter zur Untersuchung von Adhäsionsmechanismen genutzt werden. Eine weitere Option ist die Synthese von GPI-Ankern und Lipopolysacchariden, die sich schnell mittels der hier hergestellten Verbindungen mimikrieren lassen sollten. Biologische Untersuchungen mit diesen synthetischen Glycokonjugaten können helfen, biologische Vorgänge im Zusammenhang mit der Glycocalyx-Biochemie zu entschlüsseln.


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Shaikh, Harun: Tools to unravel secrets of glycobiology: synthesis of glycocluster peptides and functional oOligosaccharides. 2008.


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