|
|
Modified Substrates in β-N-Acetylhexosaminidase-Catalyzed Synthesis
Bojarová, Pavla ; Křen, Vladimír (vedoucí práce) ; Moravcová, Jitka (oponent) ; Walterová, Daniela (oponent)
4 Conclrrsion 4 CoNcrusroN This Ph. D. thesis is a systematic study of the substrate specificity and the synthetic potential of B-N-acetylhexosaminidases (EC 3.2.1.52) with structurally modified substrates. It comprises four publications in intemational journals, one review and 17 oral and poster contributions. The following parts of the substrate molecule were modified: 2-acetamido moiety, the C-6 hydroxyl (oxidations, introduction of a cyano group) and the aglycon part (glycosyl azides - C-N bond hydrolysis). Thirteen modified substrates were synthesized, seven of them were described for the first time. They were tested for hydrolysis and transglycosylation by over thirty fungal $-N-acetylhexosaminidases (culture collections at Charles University and at the Institute of Microbiology, Academy of Sciences of the Czech Republic) and the results were discussed in relation to the conclusions of molecular modeling (B-N-acetylhexosaminidase from Aspergillus oryzae CCF 1066). Eight oligosaccharidic structures (six of them novel) were prepared by semi- preparative transglycosylation reactions (tens of miligrams), isolated (mostly 16_377a yields, even 787o yie\ď) and fully characterized. Noteworthy properties like immunoactivity (binding to natural killer cell activation receptors) and inhibitory potential were...
|
|
|
New Microbial Glycosidases
Charvátová, Andrea ; Křen, Vladimír (vedoucí práce) ; Králová, Blanka (oponent) ; Walterová, Daniela (oponent)
Sunrvranv Glycosidases from fungi are useful in the preparation of various glycosides mainly by transglycosylation or reversed glycosylation. The lack ofany requirement for protection- deprotection sequences, mild conditions and easier synthesis of thermodynamically not preferred glycosidic bonds are the main advantages of glycosidase-catalysed synthesis of glycosides. In ttris thesis we concentratedon exoglycosidases,mainly B.N.aceýlhexosaminidases, cr-galactosidases and cr-L-rhamnosidases. For the enzyme preparation taxonomically characterised fungal strains from public collections were used. A library comprising more than 200 various glycosidases was developed by modification ofcultivation conditions and by the use ofspecific inducers. The enrymes were used for screening ofsubstrate specificity and stability in organic solvents and subsequently for synthesis and modification of various substrates. Both B-N-acetylgalactosaminidase and B-N-acetylglucosaminidase activities in the series of B-N-acetylhexosaminidases were determined. Saccharides with strong immunomodulation activity $-o-GalpNAc-(i-+4)-o-GlcpNAc and B-o-GalpNAc-(1-+6)-o-GlcpNAc were synthesisedby transglycosylation using B-N-acetylhexosaminidase from Penicillium oxalicum CCF 2430' enryme having the highest B.N-acetylgalactosaminidase activiý....
|
|
|
Development of new glycosylation methods for the synthesis of nucleosides
Downey, Alan Michael ; Hocek, Michal (vedoucí práce) ; Křen, Vladimír (oponent) ; Kočovský, Pavel (oponent)
Nukleosidy jsou jako stěžejní složka DNA a RNA považovány za základ života. Na bázi nukleosidů je také založeno množství protinádorových a protivirových léčiv. Efektivnější metody pro získání těchto důležitých molekul by proto měly dopady, které přesahují rámec práce syntetického chemika a zasahují až do medicinální chemie a lékařského výzkumu. Jedním z nejnáročnějších kroků syntézy nukleosidů je glykosylační krok mezi heterocyklickým akceptorem (nukleobáze) a donorem na bázi sacharidu. Pro zabránění nežádoucích reakcí dalších reaktivních skupin a získání uspokojivých výtěžků s dobrými regio- a stereochemickými vlastnostmi je často nutné použít chránící skupiny. Tento proces protekce−glykosylace−deprotekce je pracný, neefektivní a často vyžaduje použití toxických činidel. Nová metoda, která by snižovala nebo odstraňovala potřebu použití protektivních skupin při glykosylaci, a přesto regio- a stereoselektivně poskytovala dostatečný výtěžek nukleosidů, by proto byla nanejvýš vítána. Tato disertační práce představuje moji snahu dosáhnout tohoto cíle. Bylo zjištěno, že za použití modifikovaných podmínek Mitsunobuovi rekce je možné bez potřeby chránění ostatních skupin přímo a stereoselektivně glykosylovat nukleobázi D-ribosou za vzniku β-ribopyranosyl nukleosidů. Použití 5-O-monochráněné ribosylové...
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Enzymatic and Metabolic Transformation of Silybin and its Congeners
Purchartová, Kateřina ; Křen, Vladimír (vedoucí práce) ; Macek, Tomáš (oponent) ; Vítek, Libor (oponent)
Flavonolignany jsou přírodní látky, které mají mj. chemoprotektivní, hepatoprotektivní, antioxidační, dermatoprotektivní účinky. Tyto přírodní látky se metabolizují zejména ve II. fázi biotransformace, přičemž jednou z dominantních metabolických drah je sulfatace. Detailní struktura většiny takto vzniklých metabolitů však není dosud známa a jejich standardy nejsou komerčně dostupné. Cílem této studie bylo připravit sulfatované deriváty flavonolignanů silymarinu - silybinu, 2,3-dehydrosilybinu, isosilybinu, silychristinu a silydianinu a různých flavonoidů - kvercetinu, isokvercitrinu, taxifolinu a rutinu, a tyto potenciální savčí metabolity plně charakterizovat. Pro tento účel byly použity dvě rekombinantní aryl sulfotransferasy: 1. z Desulfitobacterium hafniense, 2. z potkaních jater. Sulfáty byly získány ve vysokých výtěžcích za použití p-nitrofenyl sulfátu jako donoru SO3 - skupiny a PAPS (3'-fosfoadenosin-5'-fosfosulfát)-independentní bakteriální aryl sulfotransferasy z D. hafniense. Flavonolignany tvořily zcela výlučně monosulfatované deriváty, kde pozice sulfátu byla určena na pozici C-20 (nebo C-19 v případě silychristinu). Pouze 2,3-dehydrosilybin podléhal další sulfataci a bylo možné isolovat také jeho 7,20-O- disulfatovaný derivát. Isoquercitrin a rutin byly selektivně sulfatované v poloze...
|
|
|
Mammalian Serine Racemase as a Pharmaceutical Terget
Vaníčková, Jana ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Kotora, Martin (oponent) ; Křen, Vladimír (oponent)
PH.D. DISSERTATION Savčí Serinracemasa jako Cíl Terapeutického Zásahu Jana Jirásková Školitel: Jan Konvalinka Department of Biochemistry Faculty of Science Charles University Institute of Organic Chemistry and Biochemistry Gilead Sciences & IOCB Research Centre Academy of Sciences of the Czech Republic Praha 2010 Úvod Serinracemasa (SR) je pyridoxal-5'-fosfát (PLP)-dependentní enzym odpovídající za produkci D- serinu. D-serin slouží jako neuropřenašeč, a spolu s L-glutamátem působí jako agonista ionotropních N- methyl-D-aspartátových (NMDA) receptorů. NMDA receptory jsou důležité pro nervovou signalizaci. Nedávné studie na myších s nefunkčním genem pro SR (knock-out myši) ukázaly, že SR katalyzuje vznik přibližně 90% veškerého D-serinu v mozku. SR byla poprvé izolována ze souboru 60ti krysích mozků, a to v roce 1999. Orthology SR jsou přítomné jak u savců, tak i u rostlin nebo kvasinek. Savčí serinracemasy vykazují vysokou sekvenční identitu (okolo 90%). Myší a lidská SR si jsou navíc podobné svými enzymovými vlastnostmi, což podtrhuje fakt, že myší model je vhodný pro studium lidské SR. SR se vyskytuje v buněčném cytosolu, a to ve formě dimeru. Monomerní jednotka má velikost přibližně 37kDa. Kromě PLP potřebuje pro plnou aktivitu divalentní ionty, například Ca2+ nebo Mg2+ , nukleotidy, jako je ATP, a...
|
|
|
Characterization of recombinant human serine racemase
Hoffman, Hillary Elizabeth ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Křen, Vladimír (oponent) ; Čeřovská, Noemi (oponent)
6 Brief Abstract The pyridoxal-5'-phosphate-dependent enzyme serine racemase (SR) is responsible for the biosynthesis of D-serine in the mammalian central nervous system. D-serine acts as a neurotransmitter and coagonist, together with L-glutamate, of ionotropic N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs). Excitotoxic D-serine levels have been implicated in neuropathologies including Alzheimer's disease and amyotrophic lateral sclerosis. SR inhibitors offer a novel and potentially highly specific approach for attenuation of NMDAR-mediated glutamate excitotoxicity and for further study of the pathway. Many of the SR inhibitors described to date are small, naturally occurring compounds, and novel structures capable of influencing SR's activity are highly sought after. Moreover, structural information about this enigmatic enzyme is lacking, and suitable animal models need to be identified for inhibitor studies. This thesis presents the first published biochemical comparison of mouse and human SR orthologs, validating, at least in part, the use of mouse models in SR research. Additionally, hydroxamic acids are introduced as a novel class of SR inhibitors. While the experimentally determined structure of a mammalian SR remains elusive, random and site-directed mutagenesis experiments in combination with multiple...
|
|
|
Electrochemistry of Flavonolignans and their Interactions with DNA and Proteins
Pyszková, M. ; Zatloukalová, M. ; Biedermann, David ; Křen, Vladimír ; Ulrichová, J. ; Ramešová, Šárka ; Sokolová, Romana ; Vacek, J.
Electrochemical oxidation of flavonolignans silybin, silydianin, silychristin and their 2,3-dehydroderivatives, was studied using ex situ and in situ cyclic and square wave voltammetry at pyrolytic graphite electrode. The pilot results presented here could be used for further investigation of mechanism of oxidation and reactivity of flavonolignans to DNA and proteins.
|
host ::
RSS.