Sintesi e caratterizzazione strutturale del Glicano a catena più lunga

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I Glicani che costituiscono la parete cellulare dei batteri giocano un ruolo fondamentale nell'interazione dinamica con l'ospite, attivando e modulando la sua risposta immunitaria. I dettagli molecolari di tale interazione non sono ancora completamente chiari precludendone il loro ampio utilizzo in campo farmaceutico e biomedico. Infatti, lo sviluppo di solide strategie per la sintesi e caratterizzazione di strutture di glicani ben definite è oggigiorno una priorità assoluta e ha un impatto enorme in vari settori biomedici. In questo contesto, sono stati prodotti vari vaccini a base di carboidrati sintetici o anche adiuvanti vaccinali a base di glicoconiugati. Una limitazione in questo campo è data, però, dalla difficoltà nel sintetizzare e caratterizzare glicani a catena lunga.

Un importante passo avanti in questo campo deriva da uno studio effettuato dalla Professoressa Alba Silipo del Dipartimento di Scienze Chimiche della federico II in collaborazione con il Professore Biao Yu dello Shanghai Institute of Organic Chemistry.

Tale studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications (doi. 10.1038/s41467-020-17992-x), riporta la prima sintesi di un glicano, di origine batterica, di lunghezza pari a 128-mer e la sua completa caratterizzazione via Spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) e Spettrometria di massa. Il glicano sintetizzato prevedeva un'unità ripetitiva di [→4)-α-L-ramnopiranosio-(1 → 3)-β-D-mannopiranosio-(1 → ]ispirata alla porzione polisaccaridica del lipopolisaccaride del batterio Bacteroidesvulgatus, componente fondamentale della microbiota intestinale umana in grado di silenziare potenti processi infiammatori a livello intestinale. 

Lo studio della Professoressa Silipo stabilisce una serie di primati. Non solo descrive la sintesi del glicano lineare più lungo mai sintetizzato chimicamente, ma anche il più lungo mai caratterizzato via spettrometria di massa (MALDI-FT-ICR-MS) e il più lungo (nel caso del 64-mer) caratterizzato via spettroscopia NMR di diffusione (DOSY). La Silipo ha anche eseguito studi di analisi conformazionale ed ha dimostrato che il glicano ha un certo grado di flessibilità che può spiegare la sua attività biologica.

Questo studio apre ad una serie di possibilità oltre ad ispirare ricerche future sulla sintesi e studi funzionali di polisaccaridi puri ed omogenei per diversi fini terapeutici.

Tale attività di ricerca si inscrive nell'ambito degli studi di chimica dei carboidrati di cui si occupa il gruppo SSCN, http://www.scienzechimiche.unina.it/ricerca/sccn, del dipartimento di Scienze Chimiche, e si somma all'ulteriore recente successo della Professoressa Silipo che è risultata vincitrice del progetto Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks "GLYTUNES" da 3.7 milioni di euro come Coordinatore.

 


Redazione

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