Efectos topológicos y modos de unión que operan con multivalentes grupos glicólicos basados en iminosugares y...

Área de la Ciencia:

• Química de los hidratos de carbono.
• Enzimología Enzimología.
• Glucobiología Glucobiología.

Sus antecedentes:

• Los iminosugares multivalentes se exploran para la inhibición de la glucosidasa, ofreciendo potenciales mejoras de afinidad.
• Lograr la selectividad enzimática con multivalencia es atractivo, pero requiere comprender los modos de unión.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar sondas tetra y octavalentes de iminosugar con topologías definidas.
• Evaluar las afinidades de unión hacia glicosidasas específicas, incluidas las α-mannosidasas de Jack Bean (JBαMan) y las α-mannosidasas de Drosophila melanogaster clase II (GM y LM).
• Investigar el impacto de la distribución espacial en la actividad inhibidora y la selectividad.

Principales métodos:

• Síntesis de sondas de iminosugar multivalente (tetra y octavalente).
• Los ensayos de inhibición enzimática contra el JBαMan, la Golgi α-mannosidasa (GM) y la lisosomal α-mannosidasa (LM).
• Dispersión dinámica de la luz (DLS) y microscopía de fuerza atómica (AFM) para estudiar los modos de unión.

Principales resultados:

• Los perfiles inhibidores variaron significativamente en función de la distribución espacial de los iminosugares, incluso con valencias idénticas.
• El mejor compuesto tetravalente demostró un aumento de 800 veces en la potencia inhibidora contra JBαMan en comparación con el monovalente de referencia.
• Este compuesto también mejoró la actividad inhibidora y la selectividad para GM sobre LM.
• DLS y AFM revelaron que los compuestos multivalentes indujeron la agregación de JBαMan a través de enlaces cruzados intermoleculares.

Conclusiones:

• La disposición espacial de los iminosugares multivalentes es crítica para ajustar la actividad inhibidora enzimática y la selectividad.
• La multivalencia presenta una estrategia viable para desarrollar inhibidores terapéuticos de Golgi α-mannosidasa (GM) sin afectar a las α-mannosidasas lisosómicas (LM).
• La agregación observada de JBαMan sugiere un mecanismo que involucra enlaces cruzados intermoleculares facilitados por la naturaleza dimérica de la enzima.