Μιμητές Σακχάρων από Σάκχαρα: Πρόσφατες Συνθετικές Προσεγγίσεις

Οι υδατάνθρακες δεν δρούν μόνο ως πηγές μεταβολικής ενεργείας, επικρατούσα άποψη μεταχύ χημικών, βιοχημικών και βιολόγων ως πριν από 20-30 χρόνια, αλλά αποτελούν φορείς πληροφοριών και είναι τα κρίσιμα δραστικά συστατικά μεγαλομορίων (πολυσακχαριτών, γλυκοπρωτεϊνών, γλυκολιπιδίων) λαμβάνοντας μέρος σε διάφορες διαδικασίες διακυτταρικής αναγνώρισης, όπως επικοινωνία κυττάρου-κυττάρου, σύναψη κυττάρων, μολύνσεις από ιούς και βακτήρια, φλεγμονές, μετάσταση, κ.λ.π. Ως τέτοιοι, οι υδατάνθρακες είναι η λιγότερο μελετηθείσα τάξη μεταξύ των βιομορίων και σ' αυτό συμβάλλουν εγγενείς δυσχέρειες στη σύνθεση και ανάλυση πολύπλοκων πολυσακχαριτών, γλυκοπρωτεϊνών κ.λ.π.

Γίνεται έτσι προφανές ότι είναι εξαιρετικά σημαντικό να μελετηθούν οι βιολογικές διεργασίες στις οποίες μεσολαβούν σάκχαρα, καθώς η κατανόηση του μηχανισμού δράσης των υδατανθράκων μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπευτικών μέσων. Σύγχρονες ερευνητικές προσπάθειες κατευθύνονται στην ανάπτυξη μικρών μορίων που να μιμούνται τη δομή και λειτουργία των πολύπλοκων υδατανθράκων, ευελπιστώντας ότι περισσότερο δραστικά, περισσότερο σταθερά και ευκολότερα στη σύνθεσή τους μόρια θα αναπτυχθούν. Αυτά τα μικρά μόρια αποκαλούνται μιμητές σακχάρων (carbohydrate mimics). Με διαφορετική ορολογία, ως μιμητές σακχάρων σακχάρων μπορούν να ορισθούν οι ενώσεις που μιμούνται τη δομή ενός σακχάρου ή προσομοιάζουν σε ενδιάμεσα μεταβατικών καταστάσεων ενζυμικών αντιδράσεων.

Όμως, η Φύση από μόνη της έχει σχεδιάσει μιμητές σακχάρων, πιθανότατα για τον ίδιο σκοπό. Τέτοιοι φυσικοί μιμητές σακχάρων είναι είτε τροποποιημένα καρβοκυκλικά ανάλογα σακχάρων με ή χωρίς αμινομάδα, είτε τροποποιημένοι νουκλεοζίτες, όπως η αριστερομυκίνη με ισχυρές αντι-ιικές και αντικαρκινικές ιδιότητες, ή αζα-σάκχαρα με εξειδικευμένη ανασταλτική δράση κατά διαφόρων γλυκοσιδασών.

Από τη σκοπιά του συνθετικού χημικού είναι επίσης ιδιαιτέρως σημαντικό το γεγονός ότι πολλά σάκχαρα είναι φθηνές και ευκόλως προσιτές από τη φύση πρώτες ύλες και προσφέρονται ως εξαιρετικά χρήσιμα χειρόμορφα δομικά υλικά στην Οργανική Σύνθεση. Παρ' όλα αυτά, οι χημικοί συνειδητοποίησαν με πολύ μεγάλη καθυστέρηση αυτή τη δυνατότητα των σακχάρων.

Πριν από δέκα περίπου χρόνια η ερευνητική μας ομάδα ξεκίνησε ένα πρόγραμμα με σκοπό (α) την ανάπτυξη νέων μεθόδων μετατροπής μονοσακχαριτών σε εναντιομερώς καθαρές πολυ-υδροξυλιωμένες καρβοκυκλικές και ετεροκυκλικές ενώσεις, μεταφέροντας την ασυμμετρία τους στο τελικό προϊόν και (β) τη σύνθεση συγκεκριμένων φυσικών μιμητών σακχάρων και συνθετικών αναλόγων τους με τον τρόπο αυτό. Στην προγραμματισθείσα ομιλία θα γίνει μιά συνοπτική παρουσίαση των προσφάτων ερευνητικών μας αποτελεσμάτων.

Πρόσφατες Δημοσιεύσεις

  1. A. E. Koumbis, K. M. Dieti, M. G. Vikentiou, J. K. Gallos, Tetrahedron Lett., 2003, 44, 2513.
  2. J. K. Gallos, A. E. Koumbis, ARKIVOC, 2003, VI, 135.
  3. J. K. Gallos, V. C. Sarli, A. C. Varvogli, C. Z. Papadogianni, S. D. Papaspyrou, N. G. Argyropoulos, Tetrahedron Lett., 2003, 44, 3905.
  4. J. K. Gallos, C. C. Dellios, Tetrahedron Lett., 2003, 44, 5679.
  5. J. K. Gallos, A. E. Koumbis, Curr. Org. Chem., 2003, 7, 397.
  6. A. E. Koumbis, J. K. Gallos, Curr. Org. Chem, 2003, 7, 585.
  7. A. E. Koumbis, J. K. Gallos, Curr. Org. Chem, 2003, 7, 771.

Ομιλητής: Ιωάννης Κ. Γάλλος, Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
Ώρα: Δευτέρα, 9 Φεβρουαρίου 2004, 13:00