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Titelaufnahme

Titel
Synthesis of D-glycero-D-manno-heptose 7-phosphate / submitted by Hacer Güzlek
VerfasserGüzlek, Hacer
GutachterKosma, Paul
Erschienen2007
UmfangIX, 52 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Dipl.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Kohlenhydrat, Heptose, Heptose phosphat, Lipopolysaccharid, Kapselpolysaccharid, Biosynthese, Endotoxin
Schlagwörter (EN)Carbohydrate, Heptose, Heptose phosphate, Lipopolysaccharide, Capsular polysaccharide, Biosynthesis, Endotoxin
Schlagwörter (GND)Heptosephosphate / Glycerinderivate / Mannosederivate / Chemische Synthese
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-3905 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Synthesis of D-glycero-D-manno-heptose 7-phosphate [2.01 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

D-glycero-D-manno-Heptopyranose 7-Phosphat ist ein wichtiges Zwischenprodukt in der Biosynthese von Nukleotid aktivierten Heptosen, die als Vorstufen für die Bildung von Lipopolysaccharidstrukturen, Kapselpolysacchariden und anderen glykosylierten Zellwandbestandteilen von Gram negativen Bakterien dienen. Diese Einheiten verschaffen den Mikroorganismen verschiedene funktionale Eigenschaften, indem sie z. B. eine Barriere für hydrophobe Antibiotika bilden oder die Bildung von inflammatorischen Mediatoren im Immunsystem von Säugetieren stimulieren. Da die Antibiotikaresistenz von pathogenen Keimen zunimmt, gewinnt die Untersuchung von Enzymen, die in der Biosynthese von diesen Einheiten beteiligt sind, immer mehr an Bedeutung. Im Rahmen dieser Arbeit wurde D-glycero-D-manno-Heptopyranose 7-Phosphat mit einer guten Ausbeute aus Benzyl 5,6-didesoxy-2,3-O-isopropyliden-alpha-D-lyxo-(Z)-hept-5-enofuranosid hergestellt. Die Phosphorylierung erfolgte mittels der Phosphoramidit Methode mit einer anschließenden in-situ Oxidation. Daran wurde eine Osmylierung angeschlossen und diese lieferte das D-glycero-D-manno-Derivat (D-D:L-L, 3:1) mit einem guten Ertrag, das leicht von seinem Stereoisomer durch Chromatographie getrennt wurde. Die Hydrierung dieses Zwischenproduktes führte zur simultanen Entfernung der Schutzgruppen und brachte das Zielprodukt mit einer guten Ausbeute hervor. NMR Spektroskopie bestätigte die Struktur der Zwischenprodukte und zuletzt des Endprodukts. Dieses wurde zur weiteren Studien an Einrichtungen in Kanada und den Vereinigten Staaten geschickt. Enzymaktivitäts- und Enzymkinetikuntersuchungen von Gen-produkten, die eine Rolle in der Biosynthese von Nukleotid aktivierten Heptosen eine Rolle spielen und Röntgenstrukturuntersuchungen der beteiligten Enzyme, profitieren von der Synthese dieses Metabolits, das nicht im Handel angeboten wird.

Zusammenfassung (Englisch)

D-glycero-D-manno-Heptopyranose 7-phosphate is an important key intermediate in the biosynthesis of nucleotide-activated heptoses, which are used as precursors for the formation of lipopolysaccharides, capsular polysaccharides and other glycosylated residues in the cell wall of Gram-negative bacteria. These entities provide the microorganism with different characteristics, e.g. they serve as barriers to hydrophobic antibiotics and stimulate the production of inflammatory mediators in mammalian immune system. Due to the fact that pathogenic germs are getting more and more resistant against existing antibiotics, the analysis of enzymes involved in these biosynthetic pathways gains in importance. Within the scope of this research project, D-glycero-D-manno-heptopyranose 7-phosphate has been prepared in good overall yield from benzyl 5,6-dideoxy-2,3-O-isopropylidene-alpha-D-lyxo-(Z)-hept-5-enofuranoside by a short-step synthesis. Phosphorylation using the phosphoramidite procedure followed by in situ oxidation afforded the corresponding 7-O-phosphotriester derivative in high yield. Subsequent osmylation proceeded in good diastereoselectivity (3:1) to furnish the D-glycero-D-manno- configured derivative, which was separated from the L-glycero-L-gulo-isomer by chromatography. Hydrogenolysis led to simultaneous removal of the benzyl and isopropylidene groups and afforded the target compound in high yield. NMR spectroscopy confirmed the structure of the produced intermediates. The end product obtained from this work was sent to several institutes based in Canada and the US. Studies of enzyme activity and kinetics of gene-products involved in the biosynthesis of nucleotide-activated heptoses and crystallographic studies of these metabolites had been awaiting the synthesis of D-glycero-D-manno-heptopyranose 7-phosphate, which is not available from commercial sources.