Новости химической науки > Новый метод синтеза аналогов эритропоэтина

Эритропоэтин [erythropoietin (EPO)] заслужил печальную репутацию как допинг, применяющийся спортсменами-велосипедистами. Название этого гликопротеида происходит от древнегреческих слов erythros «красный» и poiein «делать». Он активирует митоз и созревание эритроцитов из клеток-предшественников эритроцитарного ряда.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2009, doi: 10.1002/anie.200904376

Не связанное со спортивным мошенничеством применение эритропоэтина (который в настоящее время получают с помощью биотехнологии) заключается в лечении анемии пациентов, подвергшихся интенсивной химиотерапии.

Исследователи из Японии из Великобритании под руководством Ясухиро Кажихары (Yasuhiro Kajihara) успешно получили гликопротеидные аналоги ЕРО с помощью синтеза, который наполовину был биотехнологическим, а наполовину – химическим. Предложенный исследователями синтез может эксплуатироваться в качестве общего подхода для синтеза гликопротеидов.

Сам эритропоэтин достаточно хорошо изучен и в плане строения и в плане его биологических функций, благодаря чему он часто используется в качестве модельного гликопротеида. Белковая часть ЕРО состоит из 166 аминокислотных остатков, с которыми связано четыре олигосахаридных остатка, увеличивающих время жизни белка в крови.

Исследователи разработали оптимальный метод синтеза гликопротеидов, позволяющий избежать сложностей, возникающих как при биотехнологическом, так и при классическим химическом синтезе этих важных для медицинской химии объектов – бактериальная культура использовалась лишь для получения части пептидной цепи EPO. Вторая, меньшая по размеру белковая цепочка, обычно связанная с олигосахаридными фрагментами, была получена с помощью обычного химического синтеза, который помимо всего позволил подготовить фрагменты пептида для связывания с остатками олигосахаридов. Для отработки синтеза исследователи использовали сиалилолигосахарид (sialyloligosaccharide), выделенного из желтка куриных яиц. На последнем этапе синтеза две белковых цепи были связаны друг с другом за счет химического лигатирования.

Изучение третичной структуры полученного гликопротеида показало, что синтетический аналог ЕРО как и природный ЕРО обладает спиралевидной структурой, демонстрируя похожие биологические свойства in vitro, но не увеличивая скорость созревания эритроцитов in vivo. Кажихара уверен, что использование другого, более разветвленного олигосахарида позволит добиться от синтетических олигосахаридов свойств, аналогичных свойствам природного ЕРО.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2009, doi: 10.1002/anie.200904376

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез, #химия полимеров