Gentiobióz és cellobióz fehérjéhez konjugálása és a szénhidráttartalom vizsgálata

Dátum
2011-05-19T16:50:26Z
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A Debreceni Egyetem TEK TTK Biológiai és Ökológiai Intézet Bioorganikus Laboratóriumának és a DE-MTA Szénhidrátkémiai Kutatócsoportjának munkatársai az elmúlt évtizedekben nagyon sok bakteriális oligoszacharidot állítottak elő [1-9] és 1989-ben először, szénhidrát antigének előállításáról is beszámoltak [10]. A Gram pozitív és Gram negatív baktériumok kapszulájának, illetve lipopoliszacharidjának kisebb oligoszacharid egységeit előállítva ugyanis lehetőség nyílik mesterséges bakteriális antigének preparálására [11]. Az oligoszacharidok immunológiai szempontból haptének, molekulatömegüket növelni kell. Ennek jól bevált módszere a fehérjéhez történő konjugálás. A kutatók gyakran használják a kereskedelemben kapható borjú szérum albumint (BSA). Az oligoszacharid és fehérje közé hídmolekulát (spacer) helyeznek. Ennek az a szerepe, hogy az oligoszacharid megfelelő távolságban legyen a fehérjétől. A spacer két végén lévő funkciós csoport teszi lehetővé, hogy kovalens kötés létesüljön a hídmolekula és a szénhidrát, valamint a fehérje és a hídmolekula között. Feladatom volt áttekinteni azokat a módszereket, melyek alkalmasak a konjugálásra. A sok lehetőségből azokat kellett megkeresnem, melyeket drága, szintetikus oligoszacharidok esetében is használnak. Az Egyetem kutatói egy eddig mellőzött eljárást, a reduktív aminálás (reduktív alkilezés) rejtett aldehides változatát kezdték el részletesen vizsgálni. A reduktív aminálásban a hídmolekula végén kialakított aldehid funkció révén kapcsolható a glikozid az amino csoportokhoz. A rejtett aldehides változat lényege az, hogy az oligoszacharid redukáló végi monoszacharidjából alakul ki a hídmolekula. A témához kapcsolódva további feladatom volt egyszerű, kereskedelemben beszerezhető diszacharidok BSA-hoz kapcsolása reduktív aminálással. A szénhidráttartalom meghatározására a modern MALDI-TOF tömegspektrometriát használtam fotometriás eljárások helyett. Munkám kezdetekor a következő kérdések merültek fel: 1) Hogyan változik a diszacharidok feleslegének függvényében a BSA-ra felvitt monoszacharidok százalékos aránya 2) a kötéstípus hogyan befolyásolja a reduktív aminálás sikerét. Minden diszacharid esetében a redukáló végen lévő D-glükóz volt a potenciális hídmolekula. A „rejtett” aldehid és a BSA amino csoportjai között létrejött Schiff-bázist nátrium-ciano-borohidriddel redukáltam, majd dialízist és liofilezést követően nyertem a neoglikoproteineket (I, II 5. ábra). A cellobiózzal végzett ismert [22] és kiegészítő kísérletek eredményeit a 2. táblázatban foglaltam össze. Valóban, az első három mérési pontban a cellobióz mennyiségének növelésével szinte lineárisan növekszik a neoglikoprotein glükóztartalma. Nagyobb diszacharid feleslegeknél ez már nem így van, a cukortartalom kezdi megközelíteni a maximális értéket. A gentiobiózzal részletesebb kísérleteket végeztem és a kísérleti adatokat is kicsit alaposabban mutattam be (3. táblázat). A gentiobióz azért fontos, mert 1→6 kötése révén ebből a diszacharidból alakulhat ki a leghosszabb hídmolekula, mely közelít az ideális mérethez. Sajnos, az eredmények a cellobiózzal összehasonlítva szerényebbek, de a gentiobióz mennyiségének emelésével folyamatosan emelkedik a neoglikoproteinek glükóztartalma. A mérési adatok azt mutatják, hogy különbségek lehetnek a diszacharidok kötéstípusa szerint is. Az előbb említetteket szemléletesen alátámasztja a 2. grafikon. Jól látható, hogy a gentiobióz esetében (kék) szinte lineárisan nő a glükóz tartalom és még nem érte el a maximumot. A cellobióz görbéje (zöld) kisebb diszacharid feleslegeknél lineáris, majd közelít a maximumhoz. Utóbbi az egész mérési tartományban felülmúlja a gentiobiózt. Valamennyi mérési eredmény azt mutatja, hogy a glükóz redukáló végű diszacharidok használhatók a reduktív aminálásban. Nagyon valószínű, hogy a magasabb tagszámú, szintetikus oligoszacharidok is hasonlóan viselkednek majd.

Leírás
Kulcsszavak
gentiobióz, cellobióz
Forrás